[发明专利]一种海工装备用铝合金及其制备方法

说明书

一种海工装备用铝合金及其制备方法，所述海工装备用铝合金由以下成分及质量百分比组成：Mg 4.1～4.5%，Mn 0.3～0.5%，Si 0.4～0.6%，Li 0.5～0.7%，Zr 0.005～0.015%，C 0.001～0.003%，RE 0.03～0.05%，Fe≤0.15%，Cr≤0.1%，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个≤0.05%，总量≤0.15%。本发明海工装备用铝合金具有强度高、塑性好、耐腐蚀、焊接性能优良的优点，适合于制造海洋渔业、油气开发、交通运输、旅游、电力、海上建筑施工等海工装备用铝合金管材、棒材和型材，具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明属于铝合金技术领域，具体是涉及一种海工装备用铝合金及其制备方法。

背景技术

建设海洋强国，提高海洋资源开发能力，发展海洋经济，保护海洋生态环境，维护国家海洋权益，是我国的重大发展战略。海工装备是建设海洋强国的重要保障，海工装备包括海洋渔业装备、海洋油气开发装备、海洋交通运输装备、海洋旅游业装备、海洋电力装备、海上建筑施工装备等。传统海工装备材料主要是钢铁材料，钢铁材料虽有强度高的优点，但重量大，耐腐蚀性能较差，导致海工装备的运输和维护成本都较高。铝合金具有重量轻、成形加工性好、耐腐蚀等优点，采用铝合金材料代替现有的钢铁材料制造海工装备，可以提高海工装备的耐腐蚀性能，降低维护成本，同时还能显著减轻海工装备的重量，提高海工装备的机动灵活性和运载能力，并取得节能减排的效果。

5xxx系铝合金属于不可热处理强化型的中强度铝合金，具有良好的耐腐蚀性能和焊接性能，广泛用于船舶、压力容器、制冷装置、电视塔、装甲、导弹零件等，如船舶及轨道车辆的钣金件、汽车及飞机焊接件、液体罐车、冷藏车、飞机的油箱油管以及电器外壳等。但目前常用的5xxx系铝合金，如5005、5052、5083等，虽有耐腐蚀性能和焊接性能优良的优点，但是由于不可热处理强化，其强度仍然偏低，导致这些牌号的5xxx系铝合金在使用过程中其强度不足、抗冲击性能较差的问题日益突出，无法满足现代海工装备的发展要求。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种强度高、塑性好、耐腐蚀、焊接性能优良的海工装备用铝合金及其制备方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所述的海工装备用铝合金，其特点是由以下成分及质量百分比组成：Mg4.1～4.5%，Mn 0.3～0.5%，Si 0.4～0.6%，Li 0.5～0.7%，Zr 0.005～0.015%，C 0.001～0.003%，RE 0.03～0.05%，Fe ≤0.15%，Cr ≤0.1%，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个≤0.05%，总量≤0.15%，其中所述RE的成分组成及质量百分比为：Pr 16.3%，Nd 23.4%，Pm10.2%，Sm 16.5%，Eu 14.9%，Gd 18.7%。

优选的，本发明所述的海工装备用铝合金，由以下成分及质量百分比组成：Mg4.3%，Mn 0.4%，Si 0.5%，Li 0.6%，Zr 0.01%，C 0.002%，RE 0.04%，Fe ≤0.15%，Cr ≤0.1%，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个≤0.05%，总量≤0.15%，其中所述RE的成分组成及质量百分比为：Pr 16.3%，Nd 23.4%，Pm 10.2%，Sm 16.5%，Eu 14.9%，Gd 18.7%。

本发明所述的海工装备用铝合金的制备方法，其特点是包括以下步骤：

第一步：选用工业纯铝锭、纯镁锭、速溶硅、Al20Mn合金、Al20Li合金、Al5Zr1C合金和混合稀土RE作为原材料；

第二步：将铝锭在720～760℃加热熔化，并加入占原材料总重量为4.1～4.5%的镁锭、0.4～0.6%的速溶硅、1.5～2.5%的Al20Mn合金和2.5～3.5%的Al20Li合金，搅拌熔化成铝合金液；