[发明专利]一种6063铝合金吸能盒的加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及合金技术领域，具体地说，是一种Al-Mg-Si系合金的成分调整和6063牌号铝合金的热处理工艺。

背景技术

汽车轻量化发展迅速，铝合金具有强度适中、质量轻，易成型等特点，适用于汽车轻量化设计。汽车行业中，对铝制品保险杠吸能盒的要求日益提高。

铝制汽车保险杠吸能盒部分产品测试要求：在满足圧溃成型的要求同时，性能强度有所提升，并满足预定要求值。目前的6063牌号铝合金不能满足在保证性能强度的前提下，圧溃成型不开裂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于汽车保险杠的6063铝合金吸能盒的加工工艺，使6063牌号铝合金满足在圧溃不开裂的同时，性能得到较大的提升，能满足预定值。

为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供一种6063铝合金吸能盒的加工工艺，包括以下步骤：

A、在6063铝棒熔炼过程中，硅以含硅量21％(质量比例)的铝硅中间合金加入铝液中，镁以含镁量99.9％(质量比例)的镁锭加入铝液中，添加时铝液温度730-760℃；

B、铝液采用双级过滤，过滤板目数分别为40目和50目；

C、通过油压铸造机及浇铸盘，包含结晶器上水冷却的水幕式冷却系统，进行连续铸造，铸造出铝棒；

D、铝棒采用560℃，8H均匀化退火；

E、用此铝棒挤压，制成吸能盒制品；

F、采用195℃，保温5h时效。

其中，要求最终的铝棒中，合金含量：硅质量百分比控制在0.43-0.48％，镁质量百分比控制在0.45-0.50％。

优选的，所述的步骤D中采用风雾冷却进行均匀化。

本发明的第二方面，提供一种6063铝合金吸能盒，其中：硅质量百分比控制在0.43-0.48％，镁质量百分比控制在0.45-0.50％。

优选的，所述的6063铝合金吸能盒由上述的加工工艺制备得到。

本发明优点在于：

Al-Mg-Si系合金时效强化原理主要为α(Al基过饱和固溶体)→GP区→β＂→β＇→β，但镁、硅比例的变化，直接影响到合金的强度及溃变效果。本发明通过调整镁、硅的质量比例，来调整合金中硬质相的比例。通过适当的时效工艺，本发明制得的6063牌号铝合金吸能盒，性能满足：抗拉≥230Mpa，屈服＝210-250Mpa，延伸率≥8％的要求，在圧溃不开裂的同时，性能得到较大的提升，能满足预定值。

附图说明

图1是原材料一圧溃成型不良图片。

图2是原材料二圧溃成型不良图片。

图3是本发明圧溃成型图片。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明提供的具体实施方式作详细说明。

实施例1

试验设备：铝熔炼炉及其浇铸系统，40T均匀化炉，铝棒锯切机，铝挤压机-1650T，时效电炉，20T万能试验机。

试验步骤：

1)在6063铝棒熔炼过程中，配料时按照镁质量比例目标值0.47％，硅质量比例目标值0.45％；铝液温度747℃；(要求最终的铝棒中，合金含量：硅质量百分比控制在0.43-0.48％，镁质量百分比控制在0.45-0.50％)

2)铝液采用双级过滤，过滤板目数分别为40目和50目；

3)通过油压铸造机及浇铸盘(包含结晶器上水冷却的水幕式冷却系统)进行连续铸造，铸造出6米长铝棒；

4)铝棒采用560℃，8H保温，风雾冷却进行均匀化，高倍检测组织内的杂质相数量和形状符合要求；

5)将6米长铝棒进行锯切，得到挤压使用的短棒(试验用棒长度530±5mm)

6)用此铝棒挤压，制成吸能盒制品；

7)采用特定的时效工艺195℃保温5小时时效，测试材料力学性能及圧溃成型效果。

本发明还同时比较了实施例1、原材料一和原材料二三种合金，三种合金除了成分的差异外，还验证了：195℃4H/195℃5H/195℃6H；200℃4H/200℃5H/200℃6H；205℃4H/205℃5H/205℃6H和210℃4H/210℃5H/210℃6H的时效工艺。

其结果：

原材料一在以上的时效工艺中，只有210℃6H圧溃不开裂，但是屈服性能不能满足210-250Mpa的要求；