[发明专利]高强度铝合金板及其生产方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种铝合金板材，特别是涉及一种高强度铝合金板及其生产方法。

二、背景技术：

随着科学技术的进步，铝合金板材的应用越来越广，6061铝合金以其强度高、耐腐蚀、焊接性能好等优点被广泛应用于航空、航天、船舶制造、机械设备、模具制造、电子电气、五金制品和工艺品等行业。

国内目前的6系铝合金加工生产周期长，生产中使用的淬火炉都是将料卷整体放入炉内，在炉内整体加热到一定温度之后，再整体出炉急速降温，由于炉体的长度不大，料卷在炉内静止不动，炉内也不设置辊道。采用这种整卷进炉加热再整卷出炉的淬火方法有两个明显缺点：一是加热时材料受热不均匀，二是材料从出炉到冷却整个时间较长，造成整个生产周期较长。

经检索，申请号为200510031180.0的发明公开了一种高强度高延伸率6063铝合金及其生产方法，其生产方法是：a.熔铸：配料装炉→熔化→搅拌与扒渣→覆盖→喷射精炼→扒渣与覆盖→静置保温→铸锭；b.挤压与热处理：均质化→空气冷却→铸锭加热→挤压→水雾淬火→断切→冷床冷却→拉伸→矫直→人工时效处理→成品。经检测，该方法铝合金型材的延伸率和强度均有一定程度的提高，但整个生产周期较长，能耗较高，得到的铝合金板材的质量也不理想。

三、发明内容：

本发明要解决的技术问题是：提供一种高强度铝合金板材，该板材具有强度高、耐腐蚀和焊接性能好等优点；还提供了该板材的热轧法生产方法，该方法采用连续淬火的生产工艺，实现了开卷淬火的快速性和连续性，缩短了生产周期。

本发明的技术方案：

一种高强度铝合金板，以重量份表示，成分中含有Si 0.4～0.8份、Fe 0.3～0.6份、Cu 0.2～0.3份、Mn≤0.15份、Mg 1.0～1.15份、Cr 0.1～0.3份、Zn≤0.05份、Ti 0.02～0.03份，其它杂质≤0.01份，余量为Al，合计100份。

所述的高强度铝合金板，其中Si 0.4～0.6份、Fe 0.3～0.45份、Cu 0.2～0.25份、Mn≤0.12份、Mg 1.0～1.1份、Cr 0.1～0.15份、Zn≤0.05份、Ti 0.02～0.03份。

所述的高强度铝合金板，其中Si 0.6～0.7份、Fe 0.45～0.55份、Cu 0.22～0.28份、Mn≤0.09份、Mg 1.05～1.12份、Cr 0.15～0.28份、Zn≤0.03份、Ti 0.02～0.03份。

所述高强度铝合金板的生产方法包括以下步骤，

(1)熔炼将重熔用铝锭和Al-Si中间合金装入熔炼炉中，在700～750℃条件下熔炼5～8h，熔化完毕后搅拌均匀，加入Fe、Cr、Cu金属添加剂和镁锭，充分搅拌均匀，取样经光谱分析，检查除Ti以外的各成分是否符合要求，调整元素含量，得到成分符合要求的铝合金熔体；

(2)精炼、静置将铝合金熔体在720～740℃下精炼，精炼时间不少于20min，扒浮渣，然后导入静置炉再精炼一次，再静置25～40min；

(3)铸造在线连续加入铝钛硼丝，使钛成分含量符合含量要求；在线除氢；然后在温度为690～710℃、速度为35～45mm/min的条件下铸造出铝合金铸锭；

(4)铣面铣面后刀痕深度≤0.2mm，大面粗糙度Ra为0.4～0.8μm；

(5)热粗轧和热精轧将铝合金铸锭在加热炉内加热14～18h，当铸锭温度达到480～500℃时进行热粗轧，粗轧至厚度为30～40mm；然后进行热精轧，精轧至厚度为6～14mm，终轧温度不低于260℃；

(6)冷轧当热精轧坯料大于12mm或者成品厚度小于3mm时，将坯料进行冷轧，冷轧至3～12mm；

(7)在线淬火处理将料卷进行连续淬火处理，炉膛温度为590～610℃，淬火速度为0.7～2.0m/min，并要求出炉时料温度在550℃以上，出炉后立即用冷却水进行喷水淬火处理；

(8)二次冷轧将淬火后的卷材进行冷轧，冷轧至0.8～10mm；

(9)精整和人工时效处理将卷材进行清洗、板形矫直和剪切，然后进行人工时效处理。

所述精炼是向铝合金熔体中通入氮氯混合气，所述氮氯混合气中氮气体积占总体积的88～90％。

所述在线除氢要求除氢后的铝熔体中氢含量在0.15ml/100g Al以下。

所述淬火处理是将热轧坯料进行开卷淬火，淬火后卷取，从开卷到卷取的整个过程连续在辊道上运行，淬火时所用冷却水为软化水，水温为10～30℃。