[发明专利]一种船用5083铝合金型材的加工工艺

说明书

本发明属于铝合金技术领域，涉及一种船用5083铝合金型材的加工工艺，通过对在线挤压完成后的铝合金型材直接进行人工退火处理，退火制度为(320‑350)℃×(3‑5)h，使得材料在组织上由挤压变形组织转化为退火组织，产品表面的硬度由挤压状态下的30HRB左右下降到26HRB左右，通过前期退火过程处理使得材料的硬度降低并且后期可加工或可拉伸性能得到提高，材料更软；退火后的拉伸工艺为：在挤压型材长度为25000mm时，拉伸机的拉伸行程位移范围设定为1250～2250mm，拉伸速度范围设定为40～20mm/s，拉伸变形率为5～9％，对挤压后的5083铝合金型材进行拉伸加工后，5083铝合金型材的力学性能在屈服强度≥215MPa、抗拉强度≥300MPa、断后延伸率≥10％，5083铝合金型材的力学性能完全符合5083‑H116状态下的性能要求。

技术领域

本发明属于铝合金技术领域，涉及一种船用5083铝合金型材的加工工艺。

背景技术

船舶的工作环境要求其结构材料具有高的比强度、韧性、耐蚀性、抗疲劳、抗冲击及良好的焊接性等综合性能，尤其是行驶在海洋环境中的船舶，因海水含有大量的Cl^-，是一种典型的电解溶液，具有很强的腐蚀性，在这种强腐蚀环境及应力作用下，更要求船用材料具有优异的抗电化学腐蚀及抗应力腐蚀性能。在传统材料中，虽然钢铁及高分子基复合材料在船舶制造中有大量的应用，但是铝合金材料具有钢铁及高分子材料不具备的一系列综合性能，高比强度和耐蚀性、优良的加工成形性和焊接性、易回收及抗老化等特点使得铝合金在船舶制造上的应用越来越多，并且潜力巨大、前景广阔。

目前5xxx系铝合金，具有较高的强度、良好的塑性、抗蚀性及焊接性，在制作船板、船外壳、船体下层结构中显示了其重要地位，是建立船体结构的重要材料。

5083H112中H1表示单纯加工硬化状态，未经附加热处理；加工硬化代号H后面的第二位数字(1-9)表示产品的加工硬化程度；加工硬化代号H后面第三位数字的含义，H112表示适用于热加工成型的合金产品，对其力学性能有规定要求。

5083高镁铝合金由于其具有较高的耐腐蚀及可焊接性被广泛的应用在船舶航海等领域，但是在挤压生产过程的主要问题是产品的屈服强度低，产品的性能虽然可以满足《css材料与焊接规范》中5083-H112的性能要求即：屈服强度(140MPa～160MPa)≥125MPa，抗拉强度(295MPa～310MPa)≥270MPa，断后延伸率22％～25％≥10％，但是在实际材料应用过程中往往需要产品具有更高的强度并且具有较好的耐蚀性能即5083-H116状态下的力学性能及耐蚀性能。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决现有的5083挤压板材只能生产5083-H112状态下的产品，5083-H112状态下产品的屈服强度过低，无法满足船舶舰艇中使用需求的问题，提供一种船用5083铝合金型材的加工工艺。

为达到上述目的，本发明提供一种船用5083铝合金型材的加工工艺，包括以下步骤：

A、按照如下重量份数比配制5083铝合金原料：Si：≤0.4％，Fe：≤0.4％，Cu：≤0.10％，Mn：≤0.7％～0.9％，Mg：4.6％～4.8％，Zn：≤0.25％，Ti：≤0.15％，单个杂质≤0.05％，杂质合计≤0.15％，余量为Al，将配制好的5083铝合金原料加入熔炼炉中均匀混合后熔炼为液态铝合金，将液态铝合金熔铸为铝合金铸锭；

B、将熔铸后的铝合金铸锭在520～540℃均质化处理16h后，置于挤压机的挤压筒中进行挤压，得到5083铝合金型材；

C、将挤压后的5083铝合金型材进行人工退火，退火温度为320～350℃，退火时间为3～5h；

D、将退火处理后的5083铝合金型材置于拉伸机中进行拉伸，其中5083铝合金型材的拉伸变形率≤10％，拉伸机的拉伸速度≤60mm/s；