[发明专利]一种高铁车体铝型材及其制备方法

权利要求书

1.一种高铁车体铝型材，其特征在于：包含如下质量百分比的金属：Cu0.1-0.2％、Mn0.20-0.40％、Mg1.0-2.0％、Cr0.1-0.3％、Zn4.0-6.0％、Zr0.1-0.2％、Ti≤0.10％、Fe≤0.30％、Si≤0.35％、V≤0.1％、杂质总和≤0.15％、其余为Al。

2.一种权利要求1所述的高铁车体铝型材的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)合金熔炼：在熔炼炉中采用铝锭和中间合金进行合金的熔炼，所述中间合金包括铝铜、铝铬、铝锆、铝锰、镁锭、锌锭和铝钛，除所述镁锭、锌锭和铝钛外，其他中间合金均在加入的所述铝锭上部加入，再点火熔化，取化学分析试样，在取化学分析试样前在745±5℃的条件下加入所述铝钛，再加入所述锌锭，最后加入所述镁锭；

(2)精炼和静置：熔炼结束后在熔炼炉中进行第一次精炼、第一次精炼后转移至静置炉中进行第二次精炼，再进行静置；

(3)铸造：清理铸造翻板流道并均匀涂覆耐热的涂料，烘烤；

(4)均质：在490±5℃条件下保温24h；

(5)挤压：挤压力应由小到大，挤出制品速度为3±0.2m/min，挤出制品出口表面温度，即开风机温度应控制在≤530℃，挤压装置的上下风量设定为70±30％；

(6)时效：挤压后的制品停放3天后进行时效，分两阶段进行，第一阶段为在105±3℃条件下时效10h，第一阶段后进行第二阶段的时效，具体为150±3℃时效10h。

3.根据权利要求2所述的高铁车体铝型材，其特征在于：步骤(1)中，先投入一部分所述中间合金和所述铝锭，搅拌后取化学试样进行分析，根据分析结果再调整各原料的投入量，使熔炼的合金中各组分达到权利要求1所述的含量。

4.根据权利要求3所述的高铁车体铝型材，其特征在于：步骤(1)中，在加入所述镁锭后，在镁锭投入处均匀撒入无钠覆盖剂将其彻底覆盖，待其完全熔化后，用铁耙轻轻均匀地推向各处液面，再进行搅拌，搅拌后取化学试样进行分析。

5.根据权利要求4所述的高铁车体铝型材，其特征在于：步骤(2)中的精炼方法具体包括如下步骤：

第一次精炼：向熔炼后的合金熔体中加入无钠精炼剂，加入量为1.5kg/T·Al，每年6月1号—11月1号因湿度较大，加入量提高至2kg/T·Al，精炼时间15-20min，精炼温度720-735℃，并调整氩气压力，保证气泡高度不大于150mm；熔炼炉溶化结束从取完样开始至转静置炉前的熔体停留时间不得超过3h；

第二次精炼：加入无钠精炼剂，加入量为1.5kg/T·Al，每年6月1号—11月1号因湿度较大，加入量提高至2kg/T·Al，设定精炼时间15-20min；精炼温度720-740℃，打开氩气阀开关，将精炼管插入炉膛中心部位，观察气泡高度，并调整氩气压力，保证气泡高度不大于150mm。

6.根据权利要求5所述的高铁车体铝型材，其特征在于：步骤(2)中所述静置方法具体包括如下步骤：

在熔体表面均匀撒入不少于6kg的无钠覆盖剂，全部覆盖炉内熔体表面，静置时间不超过2小时，转子设定大于500r/min，氩气开关处于“铸造状态”方向，铸造每个转子氩气工作流量设定为10-25L/min，氢气含量控制小于等于0.14ml/100g.AL。

7.根据权利要求6所述的高铁车体铝型材，其特征在于：步骤(3)中所述铸造方法具体包括如下步骤：

提前将铸造翻板流道内的残铝、残渣及杂物清理干净，如流道有破损，采用修补料进行修补，然后均匀涂上耐热涂料，用烧嘴进行烘烤20分钟以上，烘干后将散落的涂料及其他杂质吹扫干净；

提前目视检测模具所使用的浮漂，如长时间使用导致流眼大小不均匀，应及时进行更换，将所述浮漂的外表面打磨光滑，使用喷枪在所述浮漂的外表面均匀喷涂耐热涂料，使用时将所述浮漂在流盘上加热，保证所述浮漂温度大于流盘温度。

8.根据权利要求7所述的高铁车体铝型材，其特征在于：步骤(4)中所述均质方法具体包括如下步骤：在均质炉内采用440、460规格的铸棒均质，在炉膛温度为490±5℃的条件下保温24h，转入冷却炉后大风急冷2.5小时出炉；均质炉的平均升温速度≤80℃/h，冷却方法为空冷、风冷和水冷。