一种紧固件用Al-Mg合金线材的制备方法与流程

本发明涉及一种紧固件用al-mg合金线材的制造方法领域。

背景技术：

1、目前al-mg合金线材在国内紧固件方面主要应用于中低端实心铆钉，而高端航空航天等领域紧固件用铆钉线材，目前全部依赖第三方从美国和欧洲进口，国内尚未开展高端紧固件用al-mg合金线材的制备工艺研究。为解决al-mg合金线材制备工艺技术的生产瓶颈(工业化批生产组织性能均匀性及高精度表面质量稳定性控制技术)，现需要开展紧固件用al-mg合金丝材的国产化研制和应用研究，提高al-mg合金线材制备技术成熟度和稳定批产能力，实现进口替代，使得该al-mg合金线材不仅满足紧固件用抽芯铆钉的设计选材需求，将更有利于al-mg合金线材在其他航空、航天和轨道交通结构件的链接上推广使用。

技术实现思路

1、本发明是要解决现有al-mg合金线材工业化批生产组织性能均匀性及高精度表面质量稳定性控制难度大等技术问题，提供一种紧固件用al-mg合金线材的制备方法。

2、本发明的紧固件用al-mg合金线材的制备方法如下：

3、一、将al-mg合金锭坯进行挤压、矫直和锯切处理，得到al-mg合金挤压棒材；

4、二、将步骤一制备的al-mg合金挤压棒材采用热连轧的方式进行轧制，得到大盘重热轧卷；

5、三、将步骤二得到的大盘重热轧卷进行退火，退火温度为350℃～420℃，保温2h～6h，出炉后空冷；

6、四、将步骤三退火后的热轧卷进行冷轧，加工至预定直径线材，然后进行退火，退火温度为350℃～420℃，保温2h～6h，出炉后空冷，得到冷轧卷线材；

7、五、将步骤四得到的冷轧卷线丝材经多道次拉拔加工至成品直径线材，每道次拉拔前需进行退火，退火温度为350℃～420℃，保温2h～6h，出炉后空冷；

8、六、将步骤五得到的成品直径线材进行成品退火，退火温度为100℃～300℃，保温2h～6h，出炉后空冷，得到一种紧固件用al-mg合金线材。

9、本发明的步骤一中al-mg合金锭坯的制备方法按以下步骤进行(此为常规技术)：

10、a、按照各元素质量百分比：mg为4.5％～5.6％、mn为0.05％～0.20％、cr为0.05％～0.20％、ti为0.005％～0.04％、si﹤0.3％、fe﹤0.4％、余量为al，称取纯铝锭、纯镁锭、铝锰中间合金、铝铬中间合金和铝钛硼丝晶粒细化剂；其中，铝锰中间合金是al-10％mn合金，铝铬中间合金是al-3％cr合金，铝钛中间合金是al-5％ti合金，铝钛硼丝晶粒细化剂是al-5％ti-1％b合金；

11、b、将步骤a称取的纯铝锭、铝锰中间合金、铝铬中间合金加入到熔炼炉中，升温到700～750℃，熔化、搅拌，除渣后加入纯镁锭，加入2号覆盖剂，熔炼15min～30min，然后采用氩气精炼至每100克铝合金熔体中的氢含量≤0.15ml，静置30min，得到铝合金熔液；2号覆盖剂是2#熔剂，2#熔剂按重量百分比由(30％～50％)kcl、(35％～50％)mgcl2和(3％～10％)bacl2组成；2号覆盖剂的用量为熔炼炉中熔液总质量的0.1％～0.6％；

12、c、将步骤b得到的铝合金熔液依次经过30ppi和50ppi的陶瓷过滤片过滤，然后浇注至结晶器中，并同时将铝钛硼丝晶粒细化剂插入流槽，均匀熔入铝合金熔液中；铝钛硼丝晶粒细化剂的插入速度为320mm/min；在温度为700℃～750℃、水压为0.045mpa～0.2mpa和速度为22mm/min～60mm/min的条件下铸造成直径为420mm或直径为170mm，长度为1500mm～5500mm的al-mg合金铸锭。

13、本发明的有益效果是：目前市场上进口al-mg合金线材的抗拉强度为305mpa～358mpa，本发明制备的al-mg合金线材的抗拉强度为320mpa～354mpa，其性能与进口材料相当，使得该al-mg合金线材不仅满足紧固件用抽芯铆钉的设计选材需求，将更有利于al-mg合金线材在其他航空、航天和轨道交通结构件的连接上推广使用。

14、本发明制备的al-mg合金线材用于紧固件抽芯铆钉。

技术特征：

1.一种紧固件用al-mg合金线材的制备方法，其特征在于紧固件用al-mg合金线材的制备方法过程如下：

2.根据权利要求1所述的一种紧固件用al-mg合金线材的制备方法，其特征在于步骤一中所述的al-mg合金锭坯中各元素质量百分比为：mg为4.5％～5.6％、mn为0.05％～0.2％、cr为0.05％～0.2％、ti为0.005％～0.04％、si＜0.3％、fe＜0.4％、余量为al。

3.根据权利要求1所述的一种紧固件用al-mg合金线材的制备方法，其特征在于步骤一中挤压之前的挤压毛料尺寸为φ405×(750mm～1100mm)锭坯，挤压温度为350℃～450℃，挤压速度为0.8mm/s～1.8mm/s，锯切的成品棒材规格为(φ135mm～φ155mm)×(3500mm～7000mm)。

4.根据权利要求1所述的一种紧固件用al-mg合金线材的制备方法，其特征在于步骤一中挤压棒材的矫直加工率为0.8％～3％。

5.根据权利要求1所述的一种紧固件用al-mg合金线材的制备方法，其特征在于步骤二中的大盘重热轧卷的制备方法按以下步骤进行：

6.根据权利要求1所述的一种紧固件用al-mg合金线材的制备方法，其特征在于步骤二中得到的热轧卷的规格根据成品丝材的直径、状态和总的冷变形加工率来控制。

7.根据权利要求1所述的一种紧固件用al-mg合金线材的制备方法，其特征在于步骤四和步骤五得到的成品直径线材在冷变形加工过程中，冷变形总加工率控制在65％～95％；步骤五中的单道次冷加工率控制在25％～50％。

8.根据权利要求1所述的一种紧固件用al-mg合金线材的制备方法，其特征在于步骤六制备的al-mg合金线材应用于紧固件抽芯铆钉。

技术总结
一种紧固件用Al‑Mg合金线材的制备方法，涉及一种紧固件用铝合金线材的制造方法领域。本发明是要解决Al‑Mg合金线材工业化批生产组织性能均匀性及高精度表面质量稳定性控制难度大等技术问题。目前市场上进口Al‑Mg合金线材的抗拉强度为305MPa～358MPa，本发明制备的Al‑Mg合金线材的抗拉强度为320MPa～354MPa，其性能与进口材料相当，使得该Al‑Mg合金线材不仅满足紧固件用抽芯铆钉的设计选材需求，将更有利于Al‑Mg合金线材在其他航空、航天和轨道交通结构件的链接上推广使用。本发明制备的Al‑Mg合金线材用于紧固件抽芯铆钉。

技术研发人员：雷金琴,付金来,丛福官,吴沂哲,李婷,谭艺哲,韩明明,路丽英,吕丹,李俊乾
受保护的技术使用者：东北轻合金有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12