[发明专利]一种高韧性大型风电塔筒爬梯铝合金型材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高韧性大型风电塔筒爬梯铝合金型材，其组分按重量百分比包括：Mg 0.65‑0.82％，Si 0.42‑0.58％，Fe 0.04‑0.08％，Cu 0.004‑0.009％，Mn 0.01‑0.05％，Cr 0.01‑0.05％，Zn 0.1‑0.3％，Ti 0.02‑0.06％，Zr 0.02‑0.06％，Nb 0.1‑0.3％，Sc 0.01‑0.04％，其它单个杂质元素含量≤0.01％，其它杂质元素总含量≤0.08％，余量为Al。本发明公开了上述高韧性大型风电塔筒爬梯铝合金型材制备方法，包括熔炼、精炼、铸造、均匀化、挤压及人工时效。

技术领域

本发明涉及铝合金型材技术领域，尤其涉及一种高韧性大型风电塔筒爬梯铝合金型材及其制备方法。

背景技术

大型风电塔筒就是风力发电的塔杆，由多段塔筒组成，是风机的重要组成部件。风电塔筒是由塔架中预埋在地下的最底层塔筒与上面连接的多个塔筒组成，在风力发电机组中起支撑作用，同时吸收机组震动，风电塔筒长期处于室外环境，风吹日晒易出现各种故障，需要工人时常进行检修。

由于风电塔筒位于高空位置，工人在对塔筒基础段进行内部安装、包装、吊装和拆卸等工作时，工作人员需要通过爬梯到达风电塔筒门后进入风电塔筒内部作业，爬梯由位于风电塔筒门两侧的连接板和焊接在两侧连接板之间的支撑板组成，现有的爬梯一般采用铝合金型材制备，作业时工人容易因爬梯的韧性差而产生滑动等，造成跌落事故，亟待解决。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高韧性大型风电塔筒爬梯铝合金型材及其制备方法。

一种高韧性大型风电塔筒爬梯铝合金型材，其组分按重量百分比包括：Mg0.65-0.82％，Si 0.42-0.58％，Fe 0.04-0.08％，Cu 0.004-0.009％，Mn 0.01-0.05％，Cr 0.01-0.05％，Zn 0.1-0.3％，Ti 0.02-0.06％，Zr 0.02-0.06％，Nb 0.1-0.3％，Sc0.01-0.04％，其它单个杂质元素含量≤0.01％，其它杂质元素总含量≤0.08％，余量为Al。

优选地，Zn元素和Ti元素的质量比为0.15-0.16：0.03-0.05。

优选地，Ti元素和Zn元素满足如下关系：100×n_Ti＝200×n_Zn-0.27；n_Ti为Ti元素在所述高韧性大型风电塔筒爬梯铝合金型材中所占质量百分比，n_Zn为Zn元素在所述高韧性大型风电塔筒爬梯铝合金型材中所占质量百分比。

优选地，Zr元素、Nb元素的质量比为0.03-0.05：0.15-0.16。

优选地，Zr元素和Nb元素满足如下关系：100×n_Zr＝200×n_Nb-0.27；n_Zr为Zr元素在所述高韧性大型风电塔筒爬梯铝合金型材中所占质量百分比，n_Nb为Nb元素在所述高韧性大型风电塔筒爬梯铝合金型材中所占质量百分比。

上述高韧性大型风电塔筒爬梯铝合金型材制备方法，包括：熔炼、精炼、铸造、均匀化、挤压及人工时效；

均匀化处理过程中，升温至700-800℃，保温10-20h，降温至500-560℃，保温1-2h，然后降温至200-250℃，保温4-8h，移至风冷却炉中冷却至室温。

优选地，均匀化处理中升温至700-800℃的过程中，升温速度为2-8℃/min。

优选地，均匀化处理中降温至200-250℃的过程中，降温速度为10-15℃/min。

本发明的技术效果如下所示：