[发明专利]一种7XXX铝合金无缝方管及其挤压工艺

说明书

本发明提供了一种7XXX铝合金无缝方管及其挤压工艺，该方管包括Zn 4.3‑4.8％，Mg 1.0‑1.40％，Cu 0.10‑0.15％，Fe≤0.2％，Zr 0.10‑0.2％，Ti 0.02‑0.08％，Mn 0.26‑0.35％，Cr 0.16‑0.23％，V≤0.015，Pb≤0.01，Zr+Ti+V≤0.27，余量为Al和不可避免的杂质。挤压工艺为铸造成圆铸棒、三级均匀化处理、车皮镗孔、准备模具、挤压处理、在线高温成型热处理、张力矫直和双级人工时效处理，即可。使用该挤压工艺对圆铸棒处理，获得的方管具有强度高、抗疲劳性好、耐腐蚀性强及耐热性强、尺寸精度高、壁厚偏差低的优点。

技术领域

本发明涉及铝合金热挤压技术领域，具体涉及一种7XXX铝合金无缝方管及其挤压工艺。

背景技术

铝合金无缝方管主要是通过反向双动挤压或双动正向挤压的方式，获得的壁厚相等或不等的无缝方形管材，该铝合金无缝方管具有高比强度、低密度、弯曲应力小及抗疲劳性能优良等优点，在轨道交通领域具有广阔的应用前景，是高速列车、城市轨道交通等产品的关键结构材料。

现有的铝合金无缝方管，主要追求其具有高的机械性能，其中，以7B05合金的机械性能最好，机械性能Rm≥380MPa，Rp0.2≥260MPa，A≥14％。然而，随着轨道交通产品的质量标准越来越高、建设地域越来越广，对铝合金无缝方管的性能要求越要越高，而现有的无缝管材无论从强度、抗疲劳性、耐腐蚀性及耐热性等综合性能，还是对高温干燥、潮湿以及高海拔等环境的适应性能方面都不能满足轨道交通产品的需求，因此，提供一种综合性能优良、能够适于复杂运行环境的铝合金管材成为必然趋势。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种7XXX铝合金无缝方管及其挤压工艺，该铝合金无缝方管的成分组成中，以易于获取且成本低廉的元素为主，辅以微量的稀有金属；将组成成分进行合金，获得圆铸棒；使用该挤压工艺对圆铸棒处理，获得的铝合金无缝方管具有强度高、抗疲劳性好、耐腐蚀性强及耐热性强、尺寸精度高、壁厚偏差低的优点。

本发明的技术方案如下：

一种7XXX铝合金无缝方管，由以下重量百分比的成分组成：

Zn 4.3-4.8％，Mg 1.0-1.40％，Cu 0.10-0.15％，Fe≤0.2％，Zr 0.10-0.2％，Ti0.02-0.08％，Mn 0.26-0.35％，Cr 0.16-0.23％，V≤0.015，Pb≤0.01，Zr+Ti+V≤0.27，余量为Al和不可避免的杂质。

上述7XXX铝合金无缝方管的挤压工艺，步骤如下：

(1)按比例配料熔炼，铸造成圆铸棒；

(2)三级均匀化处理：将圆铸棒进行三级均匀化处理；

(3)车皮镗孔：将圆铸棒进行车皮、镗孔；

(4)不同形状方管模具；

(5)挤压处理：安装步骤(4)的挤压模具，然后将经过步骤(3)处理获得的圆形空心棒进行无缝挤压；挤压开始前，通过水平仪检测针头的水平度，检测合格后，进行挤压；挤压结束后，检测产品壁厚偏差，并对下一次挤压针头的调整；

(6)在线高温成型热处理：将步骤(5)的挤压方管进行在线高温成型热处理；

(7)张力矫直：将经过在线高温成型热处理的方管进行张力矫直处理，变形量为0.8-1.5％；

(8)进行双级人工时效处理，得到铝合金无缝方管。