[发明专利]一种高表面质量的Al-Mg-Si铝合金型材的制备方法

说明书

本发明公开了一种高表面质量的Al‑Mg‑Si铝合金型材的制备方法，包括以下步骤：将模具放在氮化炉中进行氮化处理；将氮化处理后的模具的工作带使用激光器进行激光处理；熔铸制备Al‑Mg‑Si铝合金棒坯；将激光处理后的模具置于模具加热炉中进行预热；将所得的Al‑Mg‑Si铝合金棒坯置于电磁感应炉中预热；将预热的棒坯在挤压机中通过模具进行挤压；将挤压后所得型材进行在线淬火；将淬火后所得型材使用拉伸机进行拉伸矫直；将拉伸后所得挤压型材置于时效炉中进行人工时效，得到挤压型材成品。本发明对模具工作带进行氮化处理后进行激光处理，有效提高工作带表层强度，以实现挤压制品表面优良，可广泛应用于航空航天、交通运输、建筑工程等领域所需的Al‑Mg‑Si铝合金挤压型材的生产。

技术领域

本发明涉及技术领域，尤其涉及一种高表面质量的Al-Mg-Si铝合金型材的制备方法。

背景技术

Al-Mg-Si铝合金具有耐腐蚀性强、耐热性能好、易焊接、韧性强等优点，广泛应用于航空航天、交通运输、建筑工程等领域。Al-Mg-Si铝合金在挤压生产中，模具工作带表面硬度一般只能达到55-60HRC，由于工作带强度较低，导致模具寿命较短，且制品表面质量差；因此只能通过加长工作带长度到6-12mm，来提高模具寿命和产品质量，但工作带过长很容易导致挤出型材的表面产生渣点、划伤、毛刺、麻面等缺陷，严重影响制品美观；传统生产中，采用高温低速的工艺进行挤压生产，铸锭温度须达到510-530℃，型材速度仅为0.5-2.0m/min，制品表面质量差，粗糙度高。

发明内容

针对以上不足，本发明提供一种高表面质量的Al-Mg-Si铝合金型材的制备方法，以提高铝合金挤压模具工作带强度，从而提高Al-Mg-Si铝合金型材表面质量。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高表面质量的Al-Mg-Si铝合金型材的制备方法，包括以下步骤：

S1、氮化处理：将模具放在氮化炉中进行氮化处理；

S2、激光处理：将氮化处理后的模具的工作带使用激光器进行激光处理；

S3、备料：熔铸制备Al-Mg-Si铝合金棒坯；

S4、模具预热：将激光处理后的模具置于模具加热炉中进行预热；

S5、铸锭预热：将所得的Al-Mg-Si铝合金棒坯置于电磁感应炉中预热；

S6、挤压：将预热的棒坯在挤压机中通过模具进行挤压；

S7、淬火：将挤压后所得型材进行在线淬火；

S8、拉伸：将淬火后所得型材使用拉伸机进行拉伸矫直；

S9、时效：将拉伸后所得挤压型材置于时效炉中进行人工时效，得到挤压型材成品。

进一步地，步骤S2中的模具工作带的激光处理方为采用激光相变硬化，激光扫描功率为2.1-3.5 kW，激光扫描速度为20-60mm/s，激光入射角度为15-80°，激光光斑尺寸为3.5-5.5mm 。

进一步地，淬硬层深度为0.5-2.5mm，表面硬度为65-69HRC。

进一步地，所述模具的工作带的长度为3-7mm。

进一步地，模具材质牌号为4Cr5MoSiV1的H13模具钢。

进一步地，步骤S1中模具氮化处理的氮化温度为500-570℃，氮化时间为1-4小时。

进一步地，步骤S4中模具预热温度为400-510℃，保温时间为8-30小时；

进一步地，步骤S5中棒坯前端预热温度为460-490℃，沿铸锭长度方向，温度呈递减趋势，温度梯度为5-20℃。