[发明专利]一种应用7000系铝合金生产特种车辆车轮的方法

说明书

一种应用7000系铝合金生产特种车辆车轮的方法，包括以下步骤：步骤1.将7000系铝合金在熔炼炉中熔炼；步骤2.将步骤1中得到的溶液通过喷射成形工艺制成铝合金锭坯；步骤3.将步骤2的铝合金锭坯进行挤压，得到挤压棒；步骤4.将所述挤压棒锯切成料坯，并加热；步骤5.将料坯碾压成饼料;步骤6.将所述饼料放入压力机锻造成型；步骤7.对轮辋进行旋压成型。应用本发明所述应用7000系铝合金生产特种车辆车轮的方法生产的车轮，具有较高、较稳定的电导率，冲击实验均合格，弯曲和径向疲劳性能良好。

技术领域

本发明涉及车中车辆车轮技术领域，具体地说是一种应用7000系铝合金生产特种车辆车轮的方法。

背景技术

锻造车轮与铸造车轮相比，锻造可以细化晶粒，打碎非金属夹杂并使之沿变形方向分布，改善或消除成分偏析等，从而优化材料内部组织，使其结构致密，提高其综合力学性能。特种车辆（special purpose vehicle）主要是指装置有专用设备，具备专用功能，用于承担专门运输任务或专项作业以及其他专项用途的汽车，如消防车、大型油罐车等。特种车辆用铝合金车轮由于使用环境特殊、载重量高、冲击大，对车轮的质量、安全性和耐用性方面的要求比乘用车轮更高，因此，一般采用锻造工艺生产。目前，锻造铝合金车轮原料主要使用6061、6082等铝合金牌号，其拉伸强度约300-400MPa，强度提升空间有限。随着汽车轻量化发展，特种车辆用锻造铝合金车轮有进一步减重需求，在现有工艺基础上6000系牌号铝合金进一步减重难度很大，因此开发7000系高强铝合金锻造车轮势在必行。

与6000系合金相比，7000系高强铝合金是铝镁锌铜合金，主要含有锌元素，锻造成型性较差，精准调控金属流动难度大，严重制约其在特种车辆用车轮上的应用，与此同时，7000系高强铝合金成分复杂，传统铸造过程中存在严重成分偏析、各种析出相分布不均匀等对后续车轮使用有着重要影响，如何对显微组织进行精确调控也是挑战极大。

喷射成形是新一代合金快速凝固技术，结合现有的材料计算和高效熔体复合净化技术，可获得成分组织均匀、晶粒尺寸细小和无明显缺陷的高品质大直径7000系高强铝合金铸棒。在原材料有保障前提下，深入掌握高强铝合金塑性成形特性，通过有限元模拟与工艺优化，对特种车辆用锻造铝合金车轮锻造成形与显微组织进行精准调控。基于此，有必要在目前锻造铝合金车轮生产过程中，对特种车辆用铝合金锻造车轮生产工艺进行系统性创新。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种应用7000系铝合金生产特种车辆车轮的方法，能够获得高强度、高疲劳性能车轮的同时，还满足进一步减重的要求。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种应用7000系铝合金生产特种车辆车轮的方法，包括以下步骤：

步骤1.将7000系铝合金在熔炼炉中熔炼；

步骤2.将步骤1中得到的溶液通过喷射成形工艺制成铝合金锭坯；

步骤3.将步骤2的铝合金锭坯进行挤压，得到挤压棒；

步骤4.将所述挤压棒锯切成料坯，并加热；

步骤5.将料坯碾压成饼料;

步骤6.将所述饼料放入压力机锻造成型；

步骤7.对轮辋进行旋压成型。

在一些实施例中，步骤6包括初锻工序和终锻工序，成型轮辋、轮辐、窗口。

在一些实施例中，步骤6与步骤7之间还包括切边扩孔工序。

在一些实施例中，步骤7旋压成型轮辋。

在一些实施例中，步骤7之后还有固溶、淬火和实效处理。

在一些实施例中，步骤5中将料坯放入旋转锻压力机中碾压成饼料。

在一些实施例中，初锻工序在初锻压力机进行，初步成型轮辐、轮辋和窗口，终锻压工序在终锻压力机进行，全部成型轮辐和窗口。