本發(fā)明涉及一種抗屈服鋁合金型材的熔煉制備方法，屬于鋁合金材料加工技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶中已大量應(yīng)用。隨著近年來科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了鋁合金焊接技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)焊接技術(shù)的發(fā)展又拓展了鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域，因此鋁合金的焊接技術(shù)正成為研究的熱點(diǎn)之一。鋁塑板是由經(jīng)過表面處理并用涂層烤漆的3003鋁錳合金、5005鋁鎂合金板材作為表面，PE塑料作為芯層，高分子粘結(jié)膜經(jīng)過一系列工藝加工復(fù)合而成的新型材料?，F(xiàn)有技術(shù)中的鋁合金型材在熔煉過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)雜質(zhì)含量大，整個(gè)工藝過程復(fù)雜等缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種抗屈服鋁合金型材的熔煉制備方法，提高鋁合金型材的綜合性能。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種抗屈服鋁合金型材的熔煉制備方法，包括有以下操作步驟：
（1）配置鋁合金熔體：
按下列重量份原料：55-65 3003鋁錠、32-42廢棄的鋁制品、5-10碳化硼、5-10納米石英砂粉末進(jìn)行配比，將上述原料加入熔煉爐，升溫至爐料開始軟化下塌時(shí)，向熔液表面撒上一層覆蓋劑覆蓋，所述覆蓋劑是由以下重量份組分組成：10-20份CaO、10-25份 AL2O3、35-45份SiO2、12-30份木炭、12-23份 粉煤灰；當(dāng)爐料完全熔化后，應(yīng)適當(dāng)攪動(dòng)熔體，以使熔池里各處溫度均勻一致，最后向熔體內(nèi)加入鎂錠；
2）精煉處理：利用精煉劑對(duì)鋁合金熔體進(jìn)行精煉處理，當(dāng)鋁合金熔體經(jīng)過精煉處理，并扒出表面浮渣后，即可將熔體輸注到靜置爐，鋁合金熔體進(jìn)入靜置爐后升溫至700-750℃保持20-30min，然后利用氬氣將鋁合金熔體中的氫及細(xì)小雜質(zhì)帶到表面，從而降低鋁液中的氫含量；再按每噸鋁合金熔體加入20-30Kg 除鈉劑，所述的除鈉劑由以下重量份組分組成：活性碳酸鈣粉 50-60、氯化鎂 30-40、六氯化二碳 2-10，在靜置爐內(nèi)鑄造得鋁合金圓鑄棒；
（3）熱處理
鋁合金圓鑄棒鋸切后進(jìn)行水霧化蒸汽處理，處理時(shí)間為4-5小時(shí)，溫度為450-550℃，鋁合金圓鑄棒送入熱處理爐中加熱到450-490℃，并保溫2-3小時(shí)；然后，用淬火油冷卻，將淬火后的鋁合金圓鑄棒送入回火爐中加熱到300-400℃，保溫50-70min；
（4）成型加工
將鋁合金圓鑄棒加熱至450-500℃，然后利用擠壓機(jī)將加熱好的圓鑄棒從模具中擠出成形，擠壓模具溫度240-260℃，擠壓速度7-8米/分鐘；風(fēng)冷型材表面溫度至100-130℃后，放入1-5℃水性淬火液中進(jìn)行淬火處理6-7分鐘；
（5）對(duì)鋁合金型材經(jīng)過校直處理后，對(duì)鋁合金型材進(jìn)行淬火，淬火溫度400-500℃，冷卻方式選擇為強(qiáng)風(fēng)配合水霧淬火冷卻，保證基體中獲得高的過飽和的固溶體；
（6）在擠壓結(jié)束后8 小時(shí)之內(nèi)對(duì)鋁合金型材進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效溫度為165-185℃，保溫時(shí)間為6-8h；
（7）對(duì)經(jīng)過時(shí)效處理后的型材進(jìn)行深冷處理,液氮溫度為-125～-150℃,深冷處理的時(shí)間為2-5小時(shí)，在液氮中的等溫時(shí)間為: 型材的橫截面積的乘以2～3min/mm2，深冷處理后將溫度已回升到室溫的型材放入100℃的沸水中加熱60-80分鐘；
（8）靜電粉末噴涂
鋁合金型材經(jīng)脫脂劑清洗、鉻化劑鉻化等預(yù)處理后，通過噴槍將靜電粉末涂料噴在鋁合金型材上。
所述的碳化硼的細(xì)度為5-8μm。
所述熱處理，鋁合金圓鑄棒鋸切后進(jìn)行水霧化蒸汽處理，處理時(shí)間為4.5小時(shí)，溫度為500℃，鋁合金圓鑄棒送入熱處理爐中加熱到480℃，并保溫2.5小時(shí)；然后，用淬火油冷卻，將淬火后的鋁合金圓鑄棒送入回火爐中加熱到350℃，保溫60min。
本發(fā)明原料配料中添加了廢鋁材料，由于廢鋁材料經(jīng)過一次冶煉，其成分穩(wěn)定，故不發(fā)明配方中增加廢鋁材料有利于鋁型材性能穩(wěn)定，減少了鋁液冶煉時(shí)出現(xiàn)沒有檢測的材料影響鋁型材質(zhì)量的可能性；調(diào)整鋁材配方中有關(guān)成分的用量比例，對(duì)配方進(jìn)一步優(yōu)化，增加了鋁合金的強(qiáng)度和硬度，有利于提高鋁合金型材的綜合性能；退火處理、淬火處理、校直處理等步驟，增加了鋁材料的內(nèi)部組織的均勻性與晶粒的細(xì)化，大大改善了鋁合金型材的質(zhì)量與加工性能；對(duì)鋁合金型材表面進(jìn)行鉻化處理，提高了鋁合金型材表面氧化膜的抗腐蝕能力和鋁合金型材與涂層的結(jié)合力。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但不局限于下列實(shí)施例。
一種抗屈服鋁合金型材的熔煉制備方法，包括有以下操作步驟：
（1）配置鋁合金熔體：
按下列重量份（公斤）原料：55份鋁錠、32份廢棄的鋁制品、5份碳化硼、5份納米石英砂粉末進(jìn)行配比，碳化硼的細(xì)度為5-8μm，將上述原料加入熔煉爐，升溫至爐料開始軟化下塌時(shí)，向熔液表面撒上一層覆蓋劑覆蓋，所述覆蓋劑是由以下重量份（公斤）組分混合組成：20份CaO、25份 AL2O3、35份SiO2、12份木炭、12份 粉煤灰；當(dāng)爐料完全熔化后，應(yīng)適當(dāng)攪動(dòng)熔體，以使熔池里各處溫度均勻一致，最后向熔體內(nèi)加入鎂錠；
2）精煉處理：利用精煉劑對(duì)鋁合金熔體進(jìn)行精煉處理，當(dāng)鋁合金熔體經(jīng)過精煉處理，并扒出表面浮渣后，即可將熔體輸注到靜置爐，鋁合金熔體進(jìn)入靜置爐后升溫至700-750℃保持20-30min，然后利用氬氣將鋁合金熔體中的氫及細(xì)小雜質(zhì)帶到表面，從而降低鋁液中的氫含量；再按每噸鋁合金熔體加入20Kg 除鈉劑，所述的除鈉劑由以下重量份（公斤）組分混合組成：活性碳酸鈣粉 60、氯化鎂 30、六氯化二碳 2，在靜置爐內(nèi)鑄造得鋁合金圓鑄棒；
（3）熱處理
鋁合金圓鑄棒鋸切后進(jìn)行水霧化蒸汽處理，處理時(shí)間為4.5小時(shí)，溫度為500℃，鋁合金圓鑄棒送入熱處理爐中加熱到480℃，并保溫2.5小時(shí)；然后，用淬火油冷卻，將淬火后的鋁合金圓鑄棒送入回火爐中加熱到350℃，保溫60min；
（4）成型加工
將鋁合金圓鑄棒加熱至450-500℃，然后利用擠壓機(jī)將加熱好的圓鑄棒從模具中擠出成形，擠壓模具溫度240-260℃，擠壓速度7-8米/分鐘；風(fēng)冷型材表面溫度至100-130℃后，放入1-5℃水性淬火液中進(jìn)行淬火處理6-7分鐘；
（5）對(duì)鋁合金型材經(jīng)過校直處理后，對(duì)鋁合金型材進(jìn)行淬火，淬火溫度400-500℃，冷卻方式選擇為強(qiáng)風(fēng)配合水霧淬火冷卻，保證基體中獲得高的過飽和的固溶體；
（6）在擠壓結(jié)束后8 小時(shí)之內(nèi)對(duì)鋁合金型材進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效溫度為165-185℃，保溫時(shí)間為6-8h；
（7）對(duì)經(jīng)過時(shí)效處理后的型材進(jìn)行深冷處理,液氮溫度為-125～-150℃,深冷處理的時(shí)間為2-5小時(shí)，在液氮中的等溫時(shí)間為: 型材的橫截面積的乘以2～3min/mm2，深冷處理后將溫度已回升到室溫的型材放入100℃的沸水中加熱60-80分鐘；
（8）靜電粉末噴涂
鋁合金型材經(jīng)脫脂劑清洗、鉻化劑鉻化等預(yù)處理后，通過噴槍將靜電粉末涂料噴在鋁合金型材上。
經(jīng)檢測，產(chǎn)物化學(xué)成分為：Si 0.227%、Mg 2.626%、Fe 0.394%、Cu 0.062%、Mn 0.059%、Cr 0.292%、Zn 0.0856%、其他元素合計(jì)0.121%、其余為Al；除鎂外，其它合金成分由原料帶入，力學(xué)性能為：抗拉強(qiáng)度為324MPa，屈服強(qiáng)度為260MPa，延伸率為16.9%；表面性能為：單件局部膜厚29μm，落砂試驗(yàn)?zāi)ズ南禂?shù)559 g/μm，滴堿試驗(yàn) 142s。