[发明专利]一种铝合金厚板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于船用铝合金生产的技术领域，尤其涉及一种船用铝合金厚板及其生产方法。

背景技术

5083铝合金属于Al-Mg系不可热处理强化型变形铝合金，在造船业中有着广泛的应用。由于该合金对晶间腐蚀和剥落腐蚀具有较高的敏感性，现有的加工方法是：冷变形后进行稳定化退火处理，以改变其组织的不稳定性，消除β相沿晶界沉淀的网膜，从而提高5083合金板材的抗蚀性。但是现有技术厚板的冷变形需要工厂有片式轧机，无形增加设备量；其次，现有技术的工序流程长而复杂。目前，已有专利：CN201410777367.4；CN201410776263.1；CN201410776164.3；CN 104388854 A，有共同的特点是：5083铝合金铸锭依次经过铣面、加热、热粗轧、凉轧、剪切、拉伸矫直锯切定尺，得到船用5083铝合金厚板。凉轧温度在280～340℃的再结晶区间内，仍属于热轧范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船用铝合金5083H116厚板，它在标称化学成分的基础上进行优化(见下表1)，优化的合金组分，可提高了铝合金板的塑性、抗腐蚀性能及焊接性能。

表1标称成分与本发明化学成分比较

本发明的另一目的还在于提供一种短工序流程的船用铝合金5083H116厚板的生产方法。

本发明采取如下技术方案：

一种铝合金厚板，其特征在于，所述铝合金厚板的化学成分及质量百分比为：Si 0～0.10％，Fe 0～0.20％，Mn 0.5～0.80％，Mg 4.1～4.6％,Cr 0.15～0.20％，Zn 0～0.15％，Ti 0～0.10％，余量为Al。

一种上述铝合金厚板生产方法，其特征在于，所述方法包括：配料→熔炼→转炉→炉侧精炼→静置→铸造→锯切→铣面→铸锭均匀化处理→热粗轧→再结晶温度以下带温轧制→预拉伸→稳定化退火→成品。

根据上述方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)熔炼及铸造：按铝合金厚板的化学成分及质量百分比准备原材料，在720～750℃的条件下熔炼铝合金原材料，铝合金原材料50％～60％熔化为铝液时，开启电磁搅拌，当铝合金原材料全部熔化后，加入成分添加剂，并进行扒渣、调整成分、转移熔体到保温炉，进行炉侧Ar+Cl₂混合气精炼，成分合格及铸造准备充分后，熔体静置适当时间，在熔体温度700～710℃条件下经在线处理，浇注成铝合金铸锭；

(2)铣面：将步骤(1)铝合金铸锭切头切尾，铣面；

(3)热粗扎：将步骤(2)处理后的铝合金铸锭在步进式推进炉中加热到480～570℃，保温10h，然后轧至1.3～1.4×成品厚度的中间板材，终轧温度为330～410℃；

(4)带温轧制：将步骤(3)得到的铝合金中间板材在线冷却至再结晶温度以下，在230～260℃温度范围内带温轧制至成品厚度，轧制变形率为30～40％；

(5)稳定化退火处理：将步骤(4)得到的铝合金厚板进行永久变形量0.5～1.5％的预拉伸变形，接着在200～240℃退火处理，保温时间为2h～4h。

本发明的有益效果：

1.提供一种船用铝合金5083H116厚板，可提高了铝合金板材的抗腐蚀性能及焊接性能。

2.本发明生产方法中在熔体熔炼铸造过程中，熔体净化采用多级联合熔体净化技术(即：从原铺材料选配开始，经熔炼、熔体炉内混合气体精炼、在线多级串联SNIF除气、双级陶瓷过滤、加盖流槽预热干燥防污染等多种工艺措施，使熔体中的气体、夹渣排除，得到较纯洁熔体的工艺技术)，使铸锭冶金质量达到高纯化的水平，使铸锭冶金质量满足：晶粒度1级；[H]≤0.1ml/100gAl；Na＜2PPm；Ca＜4PPm；渣N₂₀＜50K/kg(每Kg铝中尺寸大于20μm的渣含量＜50千个)。产品的成形性能及力学性能更优异。

3.本发明生产方法采用以再结晶温度下带温轧制+预拉伸代替冷轧变形，使工序流程缩短，降低了工艺成本，提高品质，获得高质量的船用铝合金厚板，具有广泛的市场前景和显著的经济效益。

附图说明

图1是本发明的铝合金厚板经200℃/2h退火后的晶粒组织；

图2是本发明的铝合金厚板经220℃/4h退火后的晶粒组织；

图3是本发明的铝合金厚板经240℃/2h退火后的晶粒组织。

具体实施方式