本发明涉及一种易焊接的4系铝合金及其制备方法。
背景技术：
1、铝合金是工业中应用最广泛的一类金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。
2、铝合金具有线膨胀系数大、高反光等独特的物理性能，会对焊接产生不利影响。比如铝合金在焊接前如果没有清洁表面的油污或其他杂质，将有可能会产生焊接缺陷，强度下降，使用寿命变短，而且铝合金从固态变成液态时无明显的色泽变化，在焊接过程中给操作者带来困难，容易出现未焊透的缺陷。另一方面，铝合金的液体熔池很容易吸收气体，在高温下溶入大量氢气，焊接后冷却凝固过程中来不及逸出而凝集在焊缝中形成气孔，影响铝合金焊接产品的质量。
3、4系铝合金为热处理不可强化的al-si合金，硅含量比较高，通常都在8％左右，如果使用常用的清洁剂清洗残留在型材表面的油污，会存在油污清洗不彻底，容易出现焊接缺陷，且制造工艺复杂，效率较低。
4、4系铝合金存在熔点低、传热快、高温易氧化等缺陷，严重限制了铝合金在高温环境下的使用范围，所以需要通过制备方法的改进解决现有技术中存在的缺陷。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提供一种易焊接的4系铝合金及其制备方法。
2、一种易焊接的4系铝合金，应用于易焊接的4系铝合金，易焊接的4系铝合金按质量百分比由si：9.5～11％、mg：1.3～2.0％、fe：≤0.3％、cu：≤0.02％、mn：≤0.1％、zn：0.015～0.04％、bi：0.01～0.06％、总杂质：≤0.05％和余量al制成，对4系铝合金的原料含量进行改善，提高制备出的4系铝合金的质量和耐腐蚀性，提高使用寿命。
3、作为进一步改进，所述总杂质中有多种单个杂质组成，所述单个杂质均≤0.01％，避免杂质过量导致其制备质量降低，提高4系铝合金的使用效果和成品率。
4、一种易焊接的4系铝合金的制备方法，该方法按照以下步骤进行：
5、步骤一、原料称取：按照上述4系铝合金的质量百分比称取相应原料，并对原料进行过滤、搅拌、混合，将原料中的杂质过筛，减少总杂质的含量，提高4系铝合金的制备质量，然后搅拌，使得各种原料充分混合，融化后原料分布更均匀，提高制备效果和物力、化学性能；
6、步骤二、熔炼：将上述原料放置与熔炼炉内，并升温至融化，获得铝液；
7、步骤三、升温精炼：将铝液的温度升温至750～800℃，此时，开始精炼处理，并同时进行搅拌，得到精炼铝液，随后静置降温，提高炼制效果，熔炼充分；
8、步骤四、细化处理：对降温后的铝液进行细化处理，并进行过滤，从而除去杂质，得到细化处理后的制备铝液，有效增强4系铝合金的机械、化学性能，提高材料的屈服强度；改变第二相的形态、尺寸和分布,使组织分布趋于均匀，减少偏析倾向；从而提高了加工工艺性能,在轧制和挤压过程中，易于突破挤压提高轧制速度而不引起裂纹，提高了使用价值；提高铝铸件表面的抗腐蚀能力；
9、步骤五、铸锭：将制备铝液置于模具中进行铸造，得到方形铸造块；
10、步骤六、热处理：对方形铸造块进行t7热处理，并锯切，得到4系铝合金块，利用t7热处理对4系铝合金进行硬度调整，改变铝合金的硬度,从而提高其耐磨性能，通过控制温度、时间和介质,可以获得不同的硬度值,以满足不同的应用需求，改善抗拉强度，提高其承载能力，通过控制温度、时间和介质,可以获得不同的抗拉强度值,以满足不同的应用需求，提高耐腐蚀性，从而使其在恶劣的环境下具有更长的使用寿命，通过控制温度、时间和介质，可以获得不同的耐腐蚀性，以满足不同的应用需求，减少应变速率影响，从而使其在塑性加工过程中具有更好的可塑性，通过控制温度、时间和介质，可以获得不同的应变速率影响，以满足不同的应用需求，降低生产成本，相对于其他加工方法，如挤压、锻造等，具有生产成本较低的优点，同时，热处理可以减少加工过程中的能源消耗，从而降低生产成本，优化4系铝合金的化学、物力性能；
11、步骤七、冷精轧：将4系铝合金块进行冷精轧得到成品板材；
12、步骤八、铣面：对成品板材进行铣面操作，铣面后对成品板材进行除油除尘处理；
13、步骤九、清洗：利用等离子水对成品板材表面进行浸泡清洁，并通过烘干装置将成品板材表面的等离子水烘干，烘干装置的温度为100℃，对烘干后的成品板材进行阳极氧化处理，等离子水清洁的清洗效率高、不会改变材料固有性能，清洗改性效果只发生在表面，去除污染物和氧化层，清洗效率高，绿色环保，适用范围广，操作简单，能更好的适用与工厂大规模使用，阳极氧化处理后的成品质感、美观性更强，增强成品表面的耐刮擦性，提高表面硬度，具有抗污强、抗静电、防火好、环保无毒、完全防火、抗紫外、耐候性佳的特点；
14、步骤十、涂层处理：在烘干后的成品板材的表面喷射涂层，涂层材质为复合陶瓷涂层，并通过热风机进行吹干，喷射陶瓷涂层使得铝合金具有优异的物理性能，延展性大大增强，节能环保。
15、作为进一步改进，所述步骤九中的等离子水的ph值为9.5，水温在20～30℃之间。
16、作为进一步改进，所述步骤五的铸造温度为700～750℃。
17、作为进一步改进，所述步骤三中降温后的温度为650～692℃。
18、作为进一步改进，所述热风机的吹风温度为80～95℃，采用热风干具有安全、节能、不受环境影响，使用方便的优点，有效降低能耗。
19、有益效果：
20、本发明制备步骤、工艺流程简单，能源消耗大大降低，调整了4系铝合金的组成成分，有效提高其化学性能、延展性和抗冲击性，材料成品厚度1.0-1.5m，所有方向90°0t折弯不开裂；材料力学性能ts：150-200mpa ys≥125mpa延伸率：≥3％，维氏硬度：40-50hv，材料阳极后表面无黑丝黑线、色差，可操作、复制性强，便于工厂大规模使用和推广，对其表面进行清洁，并喷射陶瓷涂层，使得铝合金的焊接效果更好，速度更快，延长铝合金以及其焊接后的使用寿命，减少使用过程中其他化学液体再其表面附着，耐热性能也有效提高，解决其熔点低、传热快、高温易氧化等缺陷，能够适应广的使用范围，降低金属损耗，提高制造效率。
1.一种易焊接的4系铝合金，其特征在于，应用于易焊接的4系铝合金，所述易焊接的4系铝合金按质量百分比由si：9.5～11％、mg：1.3～2.0％、fe：≤0.3％、cu：≤0.02％、mn：≤0.1％、zn：0.015～0.04％、bi：0.01～0.06％、总杂质：≤0.05％和余量al制成。
2.根据权利要求1所述的一种易焊接的4系铝合金，其特征在于，所述总杂质中有多种单个杂质组成，所述单个杂质均≤0.01％。
3.根据权利要求1所述的一种易焊接的4系铝合金的制备方法，其特征在于，该方法按照以下步骤进行：
4.根据权利要求3所述的一种易焊接的4系铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤九中的等离子水的ph值为9.5，水温在20～30℃之间。
5.根据权利要求3所述的一种易焊接的4系铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤五的铸造温度为700～750℃。
6.根据权利要求3所述的一种易焊接的4系铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤三中降温后的温度为650～692℃。
7.根据权利要求3所述的一种易焊接的4系铝合金的制备方法，其特征在于，所述热风机的吹风温度为80～95℃。