[发明专利]一种高强度铝型材及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高强度铝型材及其制备方法，铝型材包括第一金属层、第二金属层以及第三金属层，第一金属层设置于第二金属层的一侧，第三金属层设置于第二金属层的另一侧，且第一金属层、第二金属层以及第三金属层一体成型；第一金属层和第三金属层的厚度之和不超过第二金属层的厚度的3％‑10％。本发明通过优化铝型材的层间成分以及成分配比，有助于提高制备铝合金的强度；在第一金属层两侧分别设置第二金属层以及第三金属层一体成型，不仅能保证制备的铝型材具有优异的成型性，还能明显促进制备铝型材的强度，大大提高其加工性能，降低铝型材出现开裂、扭曲或变形的概率，保证铝型材的加工质量。

技术领域

本发明涉及铝型材的制备领域，具体而言，涉及一种高强度铝型材及其制备方法。

背景技术

铝加工业紧密结合市场和科学发展的需求，使传统铝加工材已经逐步完成了向现代化铝加工材的转变，铝加工材品种已发生了巨大变化，铝合金可以根据铝合金的组合物以及是否经过热处理或机械处理而获得广泛的性能，如强度、延展性、电导率和耐腐蚀性等。但是在制备铝合金领域，依然存在以下问题：在制备铝合金的过程中容易出现柱状晶粒在构建制品时具有许多微层成核长大，通过微层而连续地进行热循环，可能产生残余应力，使得铝合金强度性能差，导致铝合金容易出现开裂、扭曲或变形的问题，而且其表面容易腐蚀变色，无法保证光洁度，美观性较差。

综上，在制备铝合金领域，仍然存在亟待解决的上述问题。

发明内容

基于此，为了解决现有技术中铝合金强度差，容易出现开裂、扭曲或变形的问题，本发明提供了一种高强度铝型材，具体技术方案如下：

一种高强度铝型材，所述铝型材包括第一金属层、第二金属层以及第三金属层，所述第二金属层设置于所述第一金属层的一侧，所述第三金属层设置于所述第一金属层的另一侧，且所述第一金属层、所述第二金属层以及所述第三金属层一体成型；所述第二金属层和所述第三金属层的厚度之和不超过所述第一金属层的厚度的3％-10％；

其中，按照质量百分比，所述第一金属层包括以下金属元素：Si 0.51％-0.81％、Mg 0.52％-0.82％、Cu 0.03％-0.25％、Fe 0.02％-0.08％、La 0.01％-0.16％、Mn 0.05-0.25％、Mo 0.01％-0.08％，余量为Al和不可避免的杂质；所述第二金属层以及所述第三金属层均包括以下金属元素：Ni 30％-40％、Mn 2％-18％、Si 5％-10％、Al 35％-50％，余量为不可避免的杂质。

进一步地，所述第一金属层中，所述Fe与Mn的质量比小于3.0。

进一步地，所述第一金属层中，所述Mo与Mg的质量比小于1.3。

进一步地，所述第一金属层的杂质含量小于等于0.05％。

进一步地，所述第一金属层以及所述第三金属层中不可避免的杂质含量均小于等于0.05％。

本发明还提供一种高强度铝型材的制备方法，包括以下步骤：

按照所述第一金属层的成分配比，将铝锭放置于熔化炉中加热至熔化，获得第一金属液；

继续往所述熔化炉中投入速溶硅、镁锭、纯铜、铝铁合金、镧锭、铝锰合金以及钼锭，升温至700℃-950℃，搅拌均匀后，获得第二金属液；

对所述第二金属液喷吹精炼进行除气除杂处理，在线变质处理后，在铸造温度为700℃-800℃的条件下半连续铸造成铝合金铸锭；

将所述铝合金铸锭挤压成型，然后放置于温度为200℃-300℃的条件下，保温1h-5h，淬火后得到第一金属层；

按照所述第二金属层以及第三金属层的成分配比，将镍锭、铝锰合金、速溶硅以及铝锭放置熔化铸造室中，在650℃-920℃的条件下加热熔解，获得第三金属液，并保持熔融状态，备用；