[发明专利]一种生产铝合金复合管材、棒材及线材的方法

权利要求书

1.一种生产铝合金复合管材、棒材及线材的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、熔炼、按芯材和皮材化学成分分别配制铝合金原料，芯材主要化学成份为Al，除此而外，根据铝合金复合管材、棒材、线材的用途，还包括质量百分比分别为0.1-0.3％、0.3-0.5％、0.1-4.0％、0.75-2.5％、0.2-1.6％、0.2-5.0％、0.12-0.4％、0.12-0.4％、0.04-0.1％、0.3％的Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Zn、Cr、Zr、Ti、Ni中的一种或两种或两种以上，余下为Al，皮材主要化学成份为Al，除此而外，根据铝合金复合管材、棒材、线材的用途，还包括质量百分比分别为0.07-30％、0.13-0.85％、0.1-3.5％、0.45-0.8％、0.3-1.0％、0.1-0.3％、0.25-0.3％的Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Zn、Ni中的一种或两种或两种以上，余下为Al，然后将芯材和皮材分别投入到两个熔炼炉中进行熔炼，芯材熔炼温度控制在高于芯材熔点20～60℃，芯材铝合金熔体在炉内进行精炼、过滤处理，皮材熔炼温度控制在高于皮材熔点50～150℃，然后在皮材铝合金熔体中添加占熔体质量0.1-0.2％的P和0.2-0.7％的Cr，并进行变质处理，然后在炉外进行精炼、过滤处理，芯材及皮材熔炼时间均不超过20小时；

步骤2、复合铸造，复合铸造设备由芯材结晶器和皮材结晶器组成，先将芯材熔体浇注到芯材结晶器中，当芯材厚度凝固成2-15mm凝固壳后，皮材熔体浇注到芯材凝固壳与皮材结晶器形成的空腔中，启车铸造，获得复合铸棒或管坯，芯材浇注温度控制在高于芯材熔点20-60℃，皮材浇注温度控制在高于皮材熔点50-150℃，铸造速度控制在60-200mm/min，芯材冷却水量控制在20-200L/min，皮材冷却水量控制在40-300L/min，通过复合铸造得到的复合铸棒或管坯复合界面清晰、平直，无夹杂和缺陷，冶金结合良好；

步骤3、均匀化退火，将步骤2复合铸造得到的复合铸棒或管坯加热到均匀化温度，提高铸锭内能，使金属原子的热运动增强，不平衡的亚稳定组织逐渐趋于稳定组织，均匀化温度为：

T_复合铸锭＝T_芯材∩T_皮材

T_芯材＝0.9～0.95T_m芯材

T_皮材＝0.9～0.95T_m皮材

其中，T_复合铸锭为复合铸锭的均匀化温度，T_芯材为复合铸锭芯材的均匀化温度，T_皮材为复合铸锭皮材的均匀化温度，T_m芯材为复合铸锭芯材的固相线温度，T_m皮材为复合铸锭皮材的固相线温度，均匀化时间控制在4～24h，当为空集时，则将复合铸造得到的复合铸棒或管坯加热到均匀化温度范围较低合金的最高均匀化温度；

步骤4、热加工，将步骤3均匀化退火得到的复合铸棒或管坯经过锯切、车皮、加热，然后进行反向挤压得到挤压状态的铝合金复合棒材或进行穿孔加反向挤压得到挤压状态的铝合金复合管材，挤压速度控制在10-100mm/min，挤压温度控制在370-520℃；

步骤5、冷加工，将步骤4热加工得到的铝合金复合管材或棒材进行加热，铝合金复合管材加热温度控制在420-490℃，铝合金复合棒材加热温度控制在370-510℃，加热时间均控制在20-40min，然后进行拉伸，得到H状态的铝合金复合管材或棒材，或将加热后的铝合金复合棒材直接进行冷轧、拉伸得到H状态铝合金复合线材；

步骤6、控制产品状态，将步骤4热加工或步骤5冷加工得到的铝合金复合管材或棒材退火加热，温度控制在370-510℃，加热时间控制在1.5-3h，得到O状态的铝合金复合管材或棒材：另外，可将步骤4热加工或步骤5冷加工得到的铝合金复合管材或棒材加热到465-510℃时开始保温，保温时间为10-300min，然后进行时效处理，得到T状态的铝合金复合管材或棒材。