一种铝合金材料及其制备方法和汽车高强度无缝管与流程

本发明涉及一种铝合金材料及其制备方法和汽车高强度无缝管。

背景技术：

1、汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。实验证明，汽车质量降低一半，燃料消耗也会降低将近一半。由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。

2、现有的汽车用无缝钢管主要问题是自重大、比强度低、不耐腐蚀，因此限制了其实用性和耐用性。

技术实现思路

1、针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种以6082铝合金作为新能源车电池托盘支架的制造原材料，实现轻质、高比强度、耐腐蚀性好的铝合金材料及其制备方法和汽车高强度无缝管。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种铝合金材料，该铝合金材料的成分按质量百分数计，包括以下元素，其中，si0.7-1.3％，mn 0.4-1.0％，mg 0.6-1.2％,ti＜0.1％、余量为al和不可避免的杂质。

4、作为优选，该铝合金材料成分来自于6082废料铝、铝锭、铝硅合金、锰剂、镁锭。

5、作为优选，该铝锭为纯度99％以上的铝锭，铝硅合金为含硅10-20％的铝硅合金，锰剂为含锰70-80％的锰剂，镁锭为含镁99％以上的镁锭。

6、作为优选，该不可避免的杂质的成分包括有fe、cu、cr、zn，各杂质成分所占比例为fe＜0.5wt％，cu＜0.1wt％，cr＜0.25wt％，zn＜0.2wt％。

7、本发明所要解决的另一技术问题为提供一种铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：

8、取6082废料铝，纯度99％以上的铝锭，含硅10-20％的铝硅合金，含锰70-80％的锰剂，含镁99％以上的镁锭；

9、通过加料车将上述材料投入熔炼炉，开火将原料熔炼成铝水，待出现铝水之际开启炉底的电磁搅拌器，搅拌铝水使其温度和成分均匀，控制铝水温度730-760℃；

10、待所有固体原料溶解成铝水后倾翻转注进入静置炉内，在静置炉中控制铝水温度在730-750℃，接着进行精炼；

11、精炼过程采用lm15f型号精炼剂，通过氩气吹送进入熔体内，精炼持续时间在15-30min，然后静置10-20min，调整铝水温度在730-750℃内即行起铸；

12、铸造铝水流经snif双转子除气箱，再经双级板式过滤箱，最终抵达铸造模具，凝固成固态的6082铸棒，铝水流出炉口温度730-750℃、抵达模具的温度是650-725℃、铸造速度95-105mm/min、冷却水流量115-145t/h；

13、将凝固成固态的6082铸棒再码成一垛进入均匀化退火炉，设置均匀化退火工艺为500-600℃、保温7-9h，到温后出加热炉，进入冷却炉后喷水冷却到室温，就此得到均匀化退火后的6082铝合金圆铸棒；

14、将6082铝合金圆铸棒经加热炉加热到490-510℃后，运送到挤压机，按照11-12m/min的出料速度挤压出铝合金材料。

15、作为优选，在精炼前，取样用光谱仪分析铝水成分，若成分符合，si0.7-1.3wt％，mn 0.4-1.0wt％，ti＜0.1wt％，zr 0.05-0.25wt％，不可避免的杂质＜1.05wt％，余量为al，则开始精炼；若成分不符，则补充铝硅合金、锰剂、镁锭或者补充铝锭冲淡后再度取样分析成分，直到成分符合才能开始精炼，否则继续调整成分。

16、作为优选，该不可避免的杂质的成分包括有fe、cu、cr、zn，各杂质成分所占比例为fe＜0.5wt％，cu＜0.1wt％，cr＜0.25wt％，zn＜0.2wt％。

17、作为优选，将均匀化退火后的6082铝合金圆铸棒经短棒锯台，锯切成短棒后再送入反向挤压车间，经反向挤压车间的短棒加热炉加热到510-530℃后送进挤压机，按照4-5m/min的出料速度挤压出半成品管材，随后经拉直再裁切，裁切后放到u型木架内，接着将挤压出的材料送入时效炉。

18、本发明所要解决的另一技术问题为提供一种汽车高强度无缝管，采用上述任一项所述的铝合金材料制成。

19、作为优选，将铝合金材料推进时效炉，设置温度170-180℃、保温时间11-13hr，保温时间到达后出炉空气自然冷却。

20、本发明的有益效果是：

21、采用本方案制成的铝合金材料化学成分符合6082国家标准《gb/t3190-2020变形铝及铝合金化学成分》，且测得6082t6无缝管在20℃下的体积导电率为42％iacs，同等条件下测得相同规格的钢铁无缝管的体积电导率为34.5％iacs。电导率越大，则产品的电极电位越高；而电极电位越高意味着材料越不容易被腐蚀。因此用6082t6材质的无缝铝管耐腐蚀性能(抗应力腐蚀)性能要高于无缝钢管的；再者，6082的密度是2.7g/cm3；钢铁的密度是7.8g/cm3。因此同等尺寸的原材料，选用铝合金的话，重量可减少2/3，根据《gb/t4437.1-2015铝及铝合金热挤压管第1部分：无缝圆管》，车用6082t6无缝管(外径74*内径38*壁厚18mm)的力学性能标准和实测对比，本产品的力学性能合格，能够保证在汽车上的正常使用。

技术特征：

1.一种铝合金材料，其特征在于，该铝合金材料的成分按质量百分数计，包括以下元素，其中，si 0.7-1.3％，mn 0.4-1.0％，mg 0.6-1.2％,ti＜0.1％、余量为al和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于：该铝合金材料成分来自于6082废料铝、铝锭、铝硅合金、锰剂、镁锭。

3.根据权利要求2所述的铝合金材料，其特征在于：该铝锭为纯度99％以上的铝锭，铝硅合金为含硅10-20％的铝硅合金，锰剂为含锰70-80％的锰剂，镁锭为含镁99％以上的镁锭。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的铝合金材料，其特征在于：该不可避免的杂质的成分包括有fe、cu、cr、zn，各杂质成分所占比例为fe＜0.5wt％，cu＜0.1wt％，cr＜0.25wt％，zn＜0.2wt％。

5.一种铝合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的铝合金材料的制备方法，其特征在于：

7.根据权利要求5所述的铝合金材料的制备方法，其特征在于：该不可避免的杂质的成分包括有fe、cu、cr、zn，各杂质成分所占比例为fe＜0.5wt％，cu＜0.1wt％，cr＜0.25wt％，zn＜0.2wt％。

8.根据权利要求5所述的铝合金材料的制备方法，其特征在于：将均匀化退火后的6082铝合金圆铸棒经短棒锯台，锯切成短棒后再送入反向挤压车间，经反向挤压车间的短棒加热炉加热到510-530℃后送进挤压机，按照4-5m/min的出料速度挤压出半成品管材，随后经拉直再裁切，裁切后放到u型木架内，接着将挤压出的材料送入时效炉。

9.一种汽车高强度无缝管，其特征在于：采用如权利要求1-8中任一项所述的铝合金材料制成。

10.如权利要求9所述的汽车高强度无缝管，其特征在于，将铝合金材料推进时效炉，设置温度170-180℃、保温时间11-13hr，保温时间到达后出炉空气自然冷却。

技术总结本发明公开了一种铝合金材料及其制备方法和汽车高强度无缝管，该铝合金材料的成分按质量百分数计，包括以下元素，其中，Si 0.7‑1.3％，Mn 0.4‑1.0％，Mg 0.6‑1.2％,Ti＜0.1％、余量为Al和不可避免的杂质；通过加料车将上述材料投入熔炼炉，开火将原料熔炼成铝水；待所有固体原料溶解成铝水后倾翻转注进入静置炉内，接着进行精炼；通过氩气吹送进入熔体内，调整铝水温度在730‑750℃内即行起铸；凝固成固态的6082铸棒；将凝固成固态的6082铸棒再码成一垛进入均匀化退火炉；将6082铝合金圆铸棒经加热炉加热到490‑510℃后，运送到挤压机，挤压出铝合金材料；该铝合金材料及其制备方法和汽车高强度无缝管以6082铝合金作为新能源车电池托盘支架的制造原材料，实现轻质、高比强度、耐腐蚀性好。技术研发人员：刘庆华,李智略,潘保文,朱远光,陈浩,李田华,罗朝晖受保护的技术使用者：广东金铝轻合金股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13