[发明专利]一种高强耐蚀可焊Al-Mg-Si系合金挤压材的生产方法

说明书

本发明公开了一种高强耐蚀可焊Al‑Mg‑Si系合金挤压材的生产方法，属于铝合金技术领域，所述Al‑Mg‑Si系合金的化学成分按重量百分比计为：Si：1.4~1.8%，Fe：0.4~0.8%，Cu：0.1~0.2%，Mn：0.6~1.5%，Mg：0.7~1.3%，Cr：≤0.2%，Zn：≤0.1%，Ti：≤0.15%，余量为Al，各成分之和为100%，控制Mn/Fe的质量比为1.3~2.5；其生产方法为：熔炼‑铸锭‑铸锭均质处理‑热挤压‑淬火‑时效，其中铸锭均质处理为：将铸锭加热到530~570℃并保温1~10h，随后以不大于10℃/min的速率冷却到400~450℃，接着以不小于30℃/min的速率冷却到180℃以下出炉。本发明通过合金成分与生产工艺的改进，生产出了高强耐蚀可焊Al‑Mg‑Si系合金挤压材。

技术领域

本发明属于铝合金技术领域，具体涉及一种高强耐蚀可焊Al-Mg-Si系合金挤压材的生产方法。

背景技术

Al-Mg-Si系合金虽然强度一般为300MPa级，但因其优异的耐蚀性能与加工成型性能，可以采用挤压的方法制造复杂截面的挤压材，广泛应用于航空航天、地面交通、建筑及轻量化装备制造。为了实现高效、节能、环保的目的，交通工具轻量化的趋势越来越受到时重视，因此，在保持Al-Mg-Si系合金耐蚀、可焊与成型性能前提下，发展更高强度的Al-Mg-Si系合金具有十分重要的意义。

目前，为了提高Al-Mg-Si系铝合金的强度，主要采用以下技术方案：以铝合金第二相强化理论为基础，提高Al-Mg-Si系铝合金中Mg、Si、Mn、Cu元素的含量，如表1所示，表1中合金可分为三类：

表1常见的Al-Mg-Si系合金成分设计

(1)低铜含量的6063、6082类型合金(Cu元素作为杂质元素，不大于0.1wt.％)，以Al-Mg-Si系合金中最典型的6063合金为基础，6082合金通过提高Si、Mg、Mn元素含量，获得了比6063合金更高的强度。

(2)中等铜含量的6061、6013类型合金(Cu元素作为合金化元素，含量为0.15～0.7wt.％)，通过提高Si、Mg、Mn、Cu元素含量，提高强度，Cu含量波动范围大，可调控强度提高程度。

(3)高铜含量的6111、6110类型合金(Cu元素作为合金化元素，含量为0.5～1.1wt.％)合金，除通过提高Si、Mg、Mn、Cu元素含量，提高强度外，还加入了Cr、提高Zn元素的允许上限值进一步提高强度。

上述三类Al-Mg-Si合金成分特征的共同点是，Fe元素按杂质对待，只规定了不允许超过的上限值。大量的研究表明，在Al-Mg-Si系合金中，随Cu元素含量提高，强度提高的同时，会引起焊接性能(如焊接强度系数)与耐腐蚀性能(如晶间腐蚀)下降，从而限制了Al-Mg-Si系合金的应用，特别是针对强度超过400MPa(称为高强)，同时又具有良好耐蚀、可焊与加工成型性的高综合性能要求，而表1中的6种Al-Mg-Si系合金均不能满足设计要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种配方优化、工艺简单、成本低的高强耐蚀可焊Al-Mg-Si系合金挤压材的生产方法，以制备强度超过400MPa，同时又兼具良好耐蚀、可焊与加工成型性的Al-Mg-Si系合金。

为了达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供一种高强耐蚀可焊Al-Mg-Si系合金挤压材的生产方法，所述Al-Mg-Si系合金的化学成分按重量百分比计为：Si：1.4～1.8wt.％，Fe：0.4～0.8wt.％，Cu：0.1～0.2wt.％，Mn：0.6～1.5wt.％，Mg：0.7～1.3wt.％，Cr：≤0.2wt.％，Zn：≤0.1wt.％，Ti：≤0.15wt.％，余量为Al，各成分重量百分比之和为100％，控制Mn/Fe的质量比为1.3～2.5；