[发明专利]一种超大轮廓异形铝合金型材的生产工艺及该异形型材的应用

说明书

本发明提供了一种超大轮廓异形铝合金型材的生产工艺及该异形型材的应用，该生产工艺包括原料选择、双级均匀化处理、车皮处理、挤压处理、在线固溶热处理、张力拉伸处理和单级时效处理；该超大轮廓异形铝合金型材在地铁车辆制造中的应用。在该生产工艺中，将双级均匀化处理、在线固溶热处理及单级时效处理相结合，并对处理过程中的参数进行调整，使该大轮廓异形铝合金型材能够一体成型，且通过该工艺获得的异形型材具有强度高、承载力强、抗疲劳性及耐蚀性强的优点；将该异形型材应用于地铁中，能够适应地铁的高承重和高速运行需求。

技术领域

本发明涉及铝合金热挤压制造技术领域，具体涉及一种超大轮廓异形铝合金型材的生产工艺及该异形型材的应用。

背景技术

铝合金型材具有强度高、材质轻的优点，使其具有广泛的应用前景。轨道交通车辆的地板、边梁等具有承重作用的部位多采用铝合金型材，使车辆具有质量好、重量轻。

现有的轨道交通车辆在制造过程中，通常将地板、边梁分别制造，然后拼装焊接，完成地板和边梁的连接。然而，随着轨道交通的大力发展，对轨道交通车辆的要求也越来越高，承重方面的要求则是其中之一。以地铁来说，具有承重量大、速度快的优点，而现有的拼装焊缝工艺明显不能满足地铁车辆的承重和高速要求；因此，提供一种一体成型的生产工艺生产适于地铁应用的大轮廓异形铝合金型材具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种超大轮廓异形铝合金型材的生产工艺及该异形型材的应用，在该生产工艺中，将双级均匀化处理、在线固溶热处理及单级时效处理相结合，并对处理过程中的参数进行调整，使该大轮廓异形铝合金型材能够一体成型，且通过该工艺获得的异形型材具有强度高、承载力强、抗疲劳性及耐蚀性强的优点；将该异形型材应用于地铁中，能够适应地铁的高承重和高速运行需求。

本发明的技术方案如下：

一种超大轮廓异形铝合金型材的生产工艺，过程如下：

(1)原料选择：选用6XXX系铝合金圆铸棒作为原料，备用；

(2)双级均匀化处理：对步骤(1)的圆铸棒进行双级均匀化处理；

(3)车皮处理：将步骤(2)处理后的圆铸棒进行车皮；车皮过程采用车床进行，通过对圆铸棒车皮，去除其表面的氧化层，对圆铸棒表面进行整理，使成品表面平整；

(4)挤压处理：将步骤(3)车皮处理后的圆铸棒进行挤压，获得型材坯；

(5)在线固溶热处理：将步骤(4)挤压后的型材坯进行在线固溶热处理；

(6)张力拉伸处理：将经过步骤(5)处理后的型材坯进行张力拉伸处理，变形量为1-2％；

(7)单级时效处理：将步骤(6)处理后的型材坯进行单级时效处理，得到超大轮廓异形型材。

6XXX系铝合金是以镁和硅为主要合金元素并以Mg₂Si相为强化相的铝合金，属于热处理可强化铝合金。合金具有中等强度，耐蚀性高，无应力腐蚀破裂倾向，焊接性能良好，焊接区腐蚀性能不变，成形性和工艺性能良好等优点。

双级均匀化处理，能消除铸锭中Mg、Si浓度分布的不均匀性和Mg₂Si相的偏聚，促进不溶相AlFeSi化合物的β-α转化，使铸锭的显微组织中即没有较多的Mg₂Si析出，且存在细小的、在挤压过程中起抑制再结晶作用的含Mn、Cr金属间化合物质点，改善其内部的结晶组织，消除圆铸棒内的应力，通过双级均匀化处理，进一步提高圆铸棒的延展性和韧性，避免后续挤压时产生裂纹等现象。

本发明中的超大轮廓异形铝合金型材是指型材外接圆直径大于550mm的异型材。

优选的，所述6XXX系铝合金，由以下重量百分比的成分组成：