[发明专利]一种超高强度、淬火敏感性低、可焊接的铝合金及生产工艺和型材加工方法

权利要求书

1.一种具有400MPa以上的超高强度、淬火敏感性低、可焊接的铝合金，其特征在于，各种元素的重量百分数为：Ce：0.15-0.22%，Mg：0.9-1.4%，Zn：2.5-3.0%，Cu：0.35-0.8%，Si：0.8-1.2%，Mn：0.15-0.30%，Zr：0.13-0.20%，Ti：0.08-0.12%，其中Ti+Zr≥0.25%，Fe≤0.5%，其余为Al。

2.根据权利要求1所述一种超高强度、淬火敏感性低、可焊接的铝合金，其特征在于，所述各种元素的重量百分数为Ce：0.2%，Mg：1%，Zn：2.8%，Cu：0.7%，Si：1.1%，Mn：0.28%，Zr：0.17%，Ti：0.1%，其余为Al。

3.一种超高强度、淬火敏感性低、可焊接的铝合金的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：

（1）准备原料：按照各种元素的重量百分数为：Ce：0.15-0.22%，Mg：0.9-1.4%，Zn：2.5-3.0%，Cu：0.35-0.8%，Si：0.8-1.2%，Mn：0.15-0.30%，Zr：0.13-0.20%，Ti：0.08-0.12%，其中Ti+Zr≥0.25%，Fe≤0.5%，其余为Al，分别称取铝硅中间合金、工业一级铝锭、工业一级铜锭、工业一级镁锭、工业一级锌锭、铝锆中间合金、铝钛中间合金、铝锰中间合金、铝铈中间合金和铝钛硼丝作为原料；

（2）熔炼：将称好的铝锭、铜锭、锌锭、铝锆中间合金、铝钛中间合金、铝硅中间合金、铝锰中间合金和铝铈中间合金等一起投入熔炼炉内，当炉内完全熔化后，加入锌锭、镁锭，当锌锭和镁锭熔化后，然后以压力瓶中的氮气为动力向炉内喷入精炼剂，经第一次精炼除渣后，取样进行成分分析，调整达到要求后，静置且调整炉内液体温度；

（3）铸造：将步骤（2）中得到的熔炼液通过流糟放入铸造盘中，将铝钛硼丝熔入熔炼液中，在铝合金液中形成TiAl₃和TiB₂初晶组织的异质结晶种进行炉外晶粒细化，铸造成晶粒细化的铝合金铸棒。

4.根据权利要求3所述一种超高强度、淬火敏感性低、可焊接的铝合金的生产工艺，其特征在于，在步骤（2）中，喷入精炼剂的量为0.2kg/吨铝。

5.根据权利要求3所述一种超高强度、淬火敏感性低、可焊接的铝合金的生产工艺，其特征在于，在步骤（3）中，铝钛硼丝为Ti₅B₁，且用量为15kg/吨铝。

6.根据权利要求3所述一种超高强度、淬火敏感性低、可焊接的铝合金的生产工艺，其特征在于，在步骤（3）中，铸造设备为立式圆铸棒铸造机，铸造温度为720℃，铸棒直径为250毫米，铸造速度为100毫米每分钟，冷却水温<60℃。

7.根据权利要求1至3任一项所述一种超高强度、淬火敏感性低、可焊接的铝合金的型材加工方法，其特征在于，均质退火温度540℃，保温5小时，强制风冷，挤压工艺：将该铝合金加热到490-520℃，模具温度为450℃，挤压机盛锭筒温度为410℃，挤压速度为20米/分，以水雾喷淋加强制风冷淬火。

8.根据权利要求7所述一种超高强度、淬火敏感性低、可焊接的铝合金的型材加工方法，其特征在于，按照0.3-0.5%的拉伸量校正，锯切后进入人工时效，人工时效工艺为110℃保温8小时，180℃保温8小时二级时效。