一种6系集装箱铝合金型材制造方法转让专利
申请号 : CN202011071164.5
文献号 : CN112126824B
文献日 : 2021-08-13
发明人 : 冯永平 , 黄铁明 , 黄铁兴 , 张建雷 , 池海涛
申请人 : 福建祥鑫股份有限公司
摘要 :
本发明提供一种6系集装箱铝合金型材制造方法，属于铝合金技术领域，铝合金型材是由以下质量百分数组分制备：Mg：0.7‑1.6%、Fe：0.08‑0.17%、Mn：0.82‑1.6%、Cr：5.8‑8.7%、Zn：0.05‑0.22%、Be：0.06‑0.13%、Si＜0.0001%、Cu＜0.0001%、Eu：0.35‑0.55%、Zr：0.36‑0.56%、Ti：1.8‑3.5%，余量为Al；本发明提供的铝合金型材，通过添加稀土元素铕和元素锆，能够长时间维持材料的耐腐蚀性能；通过在热轧初期，采取较小的热轧速率和下压率控制在5%‑9%，有利于提高合金的机械强度。
权利要求 :
1.一种6系集装箱铝合金型材，其特征在于，所述铝合金型材是由以下质量百分数组分制备：Mg：0.7‑1.6%、Fe：0.08‑0.17%、Mn：0.82‑1.6%、Cr：5.8‑8.7%、Zn：0.05‑0.22%、Be：
0.06‑0.13%、Si＜0.0001%、Cu＜0.0001%、Eu：0.35‑0.55%、Zr：0.36‑0.56%、Ti：1.8‑3.5%，余量为Al；
所述铝合金型材的 制造方法包括以下步骤：步骤一、向熔炼炉内部加入纯的铝液，铝液占总熔融金属溶液质量比为45%‑50%，然后按照比例要求补充添加金属原料，并且将金属原料按照以下顺序逐个放入熔炼炉：纯铝锭、边角料、废料、铜、锆、锌、钛、镁、铁、锰、铬、铍和铕；每次都等前一步加入的金属块完全熔化后，再加入新的金属块；保持熔炼炉中温度在730℃‑750℃熔炼5‑7h；熔炼结束后向溶液中撒入打渣剂，然后高速搅拌20‑30min，接着静置45‑65min，接着除去金属溶液上层的浮渣，静置1‑2h，接着取样分析并且根据分析结果补料使得金属熔融液中各组分符合要求；接着将铝液泵入静置炉内静置除气，精炼除气具体操作为采用六氯乙烷作为精炼剂，六氯乙烷添加量为金属溶液总质量的0.15‑0.25%，采取工业氮气作为引导气体，每吨铝合金溶液工3
业氮气用量为0.35‑0.45m，精炼温度为720‑740℃，静置20‑30min即可进行浇铸；
步骤二、在铸锭模具涂抹润滑剂，接着预热模具至温度为200‑300℃，接着铝合金液在温度倒入模具铸锭，添加结晶剂，冷却至490℃‑500℃，铸造成铝合金铸锭，工具模温为460‑
480℃，铸造出口温度＞500℃，压余为70mm；将铸锻不规则连接处切掉；
步骤三、将铝合金铸锻放入热炉中，加热升温至铝合金铸锭温度为280℃‑300℃，保温
8‑12h，炉冷至155‑165℃，接着采用风冷至常温；
步骤四、将经过热处理的铝合金铸锻送入热轧机中，进行＞25道次轧制；第一次到第十次下压率为5‑9%，轧制速率为1.5‑2.5m/s，第十一次到第20次下压率为15‑20%，轧制速率为
2.3‑3.5m/s；剩余轧制下压率为25‑30%，轧制速率为3.5‑5.0m/s，最终轧制成厚度为20‑
25mm的坯料，轧制温度为450‑480℃；
步骤五、将经过步骤四热轧处理后的坯料化学铣切，化学铣切具体操作如下：测量坯料的肋条尺寸和实际零件的肋条尺寸，根据测量结果计算化铣厚度；化学铣切液由以下质量浓度组分制备：采用200‑225g/L氢氧化钾、15‑28g/L硫化钾、125‑135g/L硫酸铵、85‑95g/L三羟乙基胺，其余是水，将化学铣切液加热至75‑80℃，经测量化铣后表面粗糙度小于2.5μm时即可结束化铣，采用定位孔进行化学铣切定位，降低化铣误差。
2.根据权利要求1所述的6系集装箱铝合金型材，其特征在于，所述步骤一保持熔炼炉中温度在745℃‑750℃熔炼5‑7h；熔炼结束后向溶液中撒入打渣剂，然后高速搅拌20‑
30min，接着静置50‑60min，接着除去金属溶液上层的浮渣，静置1‑2h，接着取样分析并且根据分析结果补料使得金属熔融液中各组分符合要求；接着将铝液泵入静置炉内静置除气，精炼除气具体操作为采用六氯乙烷作为精炼剂，六氯乙烷添加量为金属溶液总质量的3
0.18‑0.22%，采取工业氮气作为引导气体，每吨铝合金溶液工业氮气用量为0.38‑0.42m ，精炼温度为725‑735℃，静置20‑30min即可进行浇铸。
3.根据权利要求1所述的6系集装箱铝合金型材，其特征在于，所述步骤二中铸锻切割后产生的边角料集中送回步骤一中回收利用，所述步骤四和步骤五中产生的不合格工件作为废料返回步骤一熔炼。
4.根据权利要求1所述的6系集装箱铝合金型材，其特征在于，所述步骤三中将经过热处理的铝合金铸锻送入热轧机中，进行25‑30道次轧制；第一次到第十次下压率为6‑7%，轧制速率为1.7‑2.3m/s，第十一次到第20次下压率为17‑19%，轧制速率为2.6‑3.3m/s；剩余轧制下压率为27‑28%，轧制速率为3.6‑4.0m/s，最终轧制成厚度为20‑25mm的坯料，轧制温度为450‑480℃。
5.根据权利要求1所述的6系集装箱铝合金型材，其特征在于，所述铝合金型材是由以下质量百分数组分制备：Mg：0.8‑1.5%、Fe：0.09‑0.16%、Mn：0.83‑1.5%、Cr：5.9‑8.6%、Zn：
0.06‑0.21%、Be：0.07‑0.12%、Si＜0.0001%、Cu＜0.0001%、Eu：0.36‑0.54%、Zr：0.38‑0.50%、Ti：1.9‑3.2%，余量为Al。
6.根据权利要求1所述的6系集装箱铝合金型材，其特征在于，所述步骤五中化学铣切液由以下质量浓度组分制备：采用210‑220g/L氢氧化钾、16‑26g/L硫化钾、130‑132g/L硫酸铵、86‑93g/L三羟乙基胺，其余是水。
7.根据权利要求1所述的6系集装箱铝合金型材，其特征在于，所述步骤一种浇铸时需要注意浇铸速率先缓慢后再逐渐加速。
8.根据权利要求1所述的6系集装箱铝合金型材，其特征在于，所述步骤一中待废料添加并且熔化后，向熔炼炉中撒入打渣剂，高速搅拌10‑15min，再静置25‑30min，打捞起溶液上层的浮渣，再接着将剩余金属原料一一添加进熔炼炉。
9.根据权利要求1所述的6系集装箱铝合金型材，其特征在于，所述步骤二中润滑剂为不含石墨的水和基润滑剂。
说明书 :
一种6系集装箱铝合金型材制造方法
技术领域
[0001] 本发明属于铝合金技术领域，具体为一种6系集装箱铝合金型材制造方法。
背景技术
[0002] 铝合金材料不仅具有纯铝的质量轻的优点，而且还因为添加多种金属元素而具备优于纯铝材料的力学性能和强度。铝合金材料制备出的集装箱由于质量轻所以能够有效提
高运输效率，降低成本。但是现有铝合金型材由于铝合金型材内部存在裂缝和坍塌，这些裂
缝和坍塌会导致型材的力学性能和强度较低；铝合金型材内部的合金颗粒较粗，这些较粗
的合金颗粒出现在合金表面时更容易被酸性物质或者碱性物质腐蚀；此外现有铝合金型材
在铸造过程中还会产生参与应力，这些参与应力会加速铝合金型材损坏，影响铝合金的使
用寿命。同时，作为特种集装箱而言，尤其在制备航海用集装箱材料时，长期存在于露天海
上的环境，更容易造成铝合金材质的腐蚀，且在集装箱装备高密度物品时候，对铝合金材料
的强度的要求更高。
高运输效率，降低成本。但是现有铝合金型材由于铝合金型材内部存在裂缝和坍塌，这些裂
缝和坍塌会导致型材的力学性能和强度较低；铝合金型材内部的合金颗粒较粗，这些较粗
的合金颗粒出现在合金表面时更容易被酸性物质或者碱性物质腐蚀；此外现有铝合金型材
在铸造过程中还会产生参与应力，这些参与应力会加速铝合金型材损坏，影响铝合金的使
用寿命。同时，作为特种集装箱而言，尤其在制备航海用集装箱材料时，长期存在于露天海
上的环境，更容易造成铝合金材质的腐蚀，且在集装箱装备高密度物品时候，对铝合金材料
的强度的要求更高。
发明内容
[0003] 本发明针对以上问题，提供一种6系集装箱铝合金型材制造方法，以解决上述技术问题。
[0004] 一种6系铝合金型材，所述铝合金型材是由以下质量百分数组分制备：Mg：0.7‑1.6%、Fe：0.08‑0.17%、Mn：0.82‑1.6%、Cr：5.8‑8.7%、Zn：0.05‑0.22%、Be：0.06‑0.13%、Si＜
0.0001%、Cu＜0.0001%、Eu：0.35‑0.55%、Zr：0.36‑0.56%、Ti：1.8‑3.5%，余量为Al。
0.0001%、Cu＜0.0001%、Eu：0.35‑0.55%、Zr：0.36‑0.56%、Ti：1.8‑3.5%，余量为Al。
[0005] 一种6系铝合金型材制备方法，所述制造方法包括以下步骤：
[0006] 步骤一、向熔炼炉内部加入纯的铝液，铝液占总熔融金属溶液质量比为45%‑50%，然后按照比例要求补充添加金属原料，并且将金属原料按照以下顺序逐个放入熔炼炉：纯
铝锭、边角料、废料、铜、锆、锌、钛、镁、铁、锰、铬、铍和铕；每次都等前一步加入的金属块完
全熔化后，再加入新的金属块；保持熔炼炉中温度在730℃‑750℃熔炼5‑7h；熔炼结束后向
溶液中撒入打渣剂，然后高速搅拌20‑30min，接着静置45‑65min，接着除去金属溶液上层的
浮渣，静置1‑2h，接着取样分析并且根据分析结果补料使得金属熔融液中各组分符合要求；
接着将铝液泵入静置炉内静置除气，精炼除气具体操作为采用六氯乙烷作为精炼剂，六氯
乙烷添加量为金属溶液总质量的0.15‑0.25%，采取工业氮气作为引导气体，每吨铝合金溶
3
液工业氮气用量为0.35‑0.45m，精炼温度为720‑740℃，静置20‑30min即可进行浇铸；
铝锭、边角料、废料、铜、锆、锌、钛、镁、铁、锰、铬、铍和铕；每次都等前一步加入的金属块完
全熔化后，再加入新的金属块；保持熔炼炉中温度在730℃‑750℃熔炼5‑7h；熔炼结束后向
溶液中撒入打渣剂，然后高速搅拌20‑30min，接着静置45‑65min，接着除去金属溶液上层的
浮渣，静置1‑2h，接着取样分析并且根据分析结果补料使得金属熔融液中各组分符合要求；
接着将铝液泵入静置炉内静置除气，精炼除气具体操作为采用六氯乙烷作为精炼剂，六氯
乙烷添加量为金属溶液总质量的0.15‑0.25%，采取工业氮气作为引导气体，每吨铝合金溶
3
液工业氮气用量为0.35‑0.45m，精炼温度为720‑740℃，静置20‑30min即可进行浇铸；
[0007] 步骤二、在铸锭模具涂抹润滑剂，接着预热模具至温度为200‑300℃，接着铝合金液在温度倒入模具铸锭，添加结晶剂，冷却至490℃‑500℃，铸造成铝合金铸锭，工具模温为
460‑480℃，铸造出口温度＞500℃，压余为70mm；将铸锻不规则连接处切掉；
460‑480℃，铸造出口温度＞500℃，压余为70mm；将铸锻不规则连接处切掉；
[0008] 步骤三、将铝合金铸锻放入热炉中，加热升温至铝合金铸锭温度为280℃‑300℃，保温8‑12h，炉冷至155‑165℃，接着采用风冷至常温；
[0009] 步骤四、将经过热处理的铝合金铸锻送入热轧机中，进行＞25道次轧制；第一次到第十次下压率为5‑9%，轧制速率为1.5‑2.5m/s，第十一次到第20次下压率为15‑20%，轧制速
率为2.3‑3.5m/s；剩余轧制下压率为25‑30%，轧制速率为3.5‑5.0m/s，最终轧制成厚度为
20‑25mm的坯料，轧制温度为450‑480℃；
率为2.3‑3.5m/s；剩余轧制下压率为25‑30%，轧制速率为3.5‑5.0m/s，最终轧制成厚度为
20‑25mm的坯料，轧制温度为450‑480℃；
[0010] 步骤五、将经过步骤四热轧处理后的坯料化学铣切，化学铣切具体操作如下：测量坯料的肋条尺寸和实际零件的肋条尺寸，根据测量结果计算化铣厚度；化学铣切液由以下
质量浓度组分制备：采用200‑225g/L氢氧化钾、15‑28g/L硫化钾、125‑135g/L硫酸铵、85‑
95g/L三羟乙基胺，其余是水，将化学铣切液加热至75‑80℃，经测量化铣后表面粗糙度小于
2.5μm时即可结束化铣，采用定位孔进行化学铣切定位，降低化铣误差。
质量浓度组分制备：采用200‑225g/L氢氧化钾、15‑28g/L硫化钾、125‑135g/L硫酸铵、85‑
95g/L三羟乙基胺，其余是水，将化学铣切液加热至75‑80℃，经测量化铣后表面粗糙度小于
2.5μm时即可结束化铣，采用定位孔进行化学铣切定位，降低化铣误差。
[0011] 作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤一保持熔炼炉中温度在745℃‑750℃熔炼5‑7h；熔炼结束后向溶液中撒入打渣剂，然后高速搅拌20‑30min，接着静置50‑60min，
接着除去金属溶液上层的浮渣，静置1‑2h，接着取样分析并且根据分析结果补料使得金属
熔融液中各组分符合要求；接着将铝液泵入静置炉内静置除气，精炼除气具体操作为采用
六氯乙烷作为精炼剂，六氯乙烷添加量为金属溶液总质量的0.18‑0.22%，采取工业氮气作
3
为引导气体，每吨铝合金溶液工业氮气用量为0.38‑0.42m ，精炼温度为725‑735℃，静置
20‑30min即可进行浇铸。
接着除去金属溶液上层的浮渣，静置1‑2h，接着取样分析并且根据分析结果补料使得金属
熔融液中各组分符合要求；接着将铝液泵入静置炉内静置除气，精炼除气具体操作为采用
六氯乙烷作为精炼剂，六氯乙烷添加量为金属溶液总质量的0.18‑0.22%，采取工业氮气作
3
为引导气体，每吨铝合金溶液工业氮气用量为0.38‑0.42m ，精炼温度为725‑735℃，静置
20‑30min即可进行浇铸。
[0012] 作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤二中铸锻切割后产生的边角料集中送回步骤一中回收利用，所述步骤四和步骤五中产生的不合格工件作为废料返回步骤一熔
炼。
炼。
[0013] 作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤三中将经过热处理的铝合金铸锻送入热轧机中，进行25‑30道次轧制；第一次到第十次下压率为6‑7%，轧制速率为1.7‑2.3m/s，第
十一次到第20次下压率为17‑19%，轧制速率为2.6‑3.3m/s；剩余轧制下压率为27‑28%，轧制
速率为3.6‑4.0m/s，最终轧制成厚度为20‑25mm的坯料，轧制温度为450‑480℃。
十一次到第20次下压率为17‑19%，轧制速率为2.6‑3.3m/s；剩余轧制下压率为27‑28%，轧制
速率为3.6‑4.0m/s，最终轧制成厚度为20‑25mm的坯料，轧制温度为450‑480℃。
[0014] 作为本发明的一种优选技术方案，上述铝合金型材是由以下质量百分数组分制备：Mg：0.8‑1.5%、Fe：0.09‑0.16%、Mn：0.83‑1.5%、Cr：5.9‑8.6%、Zn：0.06‑0.21%、Be：0.07‑
0.12%、Si＜0.0001%、Cu＜0.0001%、Eu：0.36‑0.54%、Zr：0.38‑0.50%、Ti：1.9‑3.2%，余量为
Al。
0.12%、Si＜0.0001%、Cu＜0.0001%、Eu：0.36‑0.54%、Zr：0.38‑0.50%、Ti：1.9‑3.2%，余量为
Al。
[0015] 作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤五中化学铣切液由以下质量浓度组分制备：采用210‑220g/L氢氧化钾、16‑26g/L硫化钾、130‑132g/L硫酸铵、86‑93g/L三羟乙基
胺，其余是水。
胺，其余是水。
[0016] 作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤一种浇铸时需要注意浇铸速率先缓慢后再逐渐加速。
[0017] 作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤一中待废料添加并且熔化后，向熔炼炉中撒入打渣剂，高速搅拌10‑15min，再静置25‑30min，打捞起溶液上层的浮渣，再接着将
剩余金属原料一一添加进熔炼炉。
剩余金属原料一一添加进熔炼炉。
[0018] 作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤二中润滑剂为不含石墨的水和基润滑剂。
[0019] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0020] 1.本发明提供的铝合金型材，通过添加稀土元素铕和元素锆，并且通过调和铕和锆的质量比，能够细化铝合金内部和表面的晶粒，使得铝合金型材内部晶粒更加均匀，提高
合金的机械强度；元素铕还能够占有铝合金型材表面的元素空缺位置，提高铝合金型材的
耐酸和耐腐蚀性能。此外元素铕能够有效防止Al‑Mg‑Zn晶粒中的Mg、Zn粒子的迁移，即添加
元素铕能够抑制晶粒变形，所以能够长时间保持铝合金型材的晶粒结构，即确保铝合金型
材长时间使用后依旧具备良好的力学性能和耐腐蚀性能。
合金的机械强度；元素铕还能够占有铝合金型材表面的元素空缺位置，提高铝合金型材的
耐酸和耐腐蚀性能。此外元素铕能够有效防止Al‑Mg‑Zn晶粒中的Mg、Zn粒子的迁移，即添加
元素铕能够抑制晶粒变形，所以能够长时间保持铝合金型材的晶粒结构，即确保铝合金型
材长时间使用后依旧具备良好的力学性能和耐腐蚀性能。
[0021] 2.本发明通过处理工艺中热轧工艺中，热轧初期，采取较小的热轧速率和下压率控制在5%‑9%，铝合金铸锭热轧变形缓慢，能够让铝合金缓慢从热脆性状态过渡至加工组织
状态；接着后续热轧中逐渐增加下压率和热轧速率结合稀有元素发挥的作用，能够消除铸
态铝合金内部存在的疏松、夹杂物以及脆性晶粒等，使铸态合金内部晶粒更加均匀，有利于
提高合金的机械强度。
状态；接着后续热轧中逐渐增加下压率和热轧速率结合稀有元素发挥的作用，能够消除铸
态铝合金内部存在的疏松、夹杂物以及脆性晶粒等，使铸态合金内部晶粒更加均匀，有利于
提高合金的机械强度。
[0022] 3.本发明通过将铝合金铸锻放入热炉中，加热升温至铝合金铸锭温度为280℃‑300℃，保温8‑12h，炉冷至155‑165℃，接着采用风冷至常温的操作，能够有效降低铝合金的
残余应力。
残余应力。
附图说明
[0023] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领
域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附
图。
域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附
图。
[0024] 图1为本发明中制备出的集装箱的剖视结构示意图；
[0025] 图2为图1中A处结构放大示意图；
[0026] 图3为图1中B处结构放大示意图；
[0027] 图4为图1中C处结构放大示意图；
[0028] 图5为图1中D处结构放大示意图；
[0029] 图6为本发明制备的铝合金型材常温下年腐蚀率情况；
[0030] 图7为本发明制备的铝合金型材100℃下年腐蚀率情况；
[0031] 图8为本发明制备的铝合金型材抗拉强度情况（纵向）；
[0032] 图9为本发明制备的铝合金型材延伸率情况。
具体实施方式
[0033] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是
本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范
围。
本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范
围。
[0034] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1 4，并结合实施例来详细说明本申请。
~
~
[0035] 实施例1
[0036] 按照以下质量百分数组分制备合金Mg：0.7%、Fe：0.08%、Mn：0.82%、Cr：5.8%、Zn：0.05%、Be：0.06%、Si＜0.0001%、Cu＜0.0001%、Eu：0.35%、Zr：0.36%、Ti：1.8%，余量为Al。其
中金属Al的来源包括固态铝、熔融铝液、边角料和废料；剩余金属的来源为固态金属、边角
料和废料，实际熔炼过程中根据边角料和废料的实际量调整应该添加的固态金属，使其组
成符合比例要求。
中金属Al的来源包括固态铝、熔融铝液、边角料和废料；剩余金属的来源为固态金属、边角
料和废料，实际熔炼过程中根据边角料和废料的实际量调整应该添加的固态金属，使其组
成符合比例要求。
[0037] 化学铣切液配置：化学铣切液由以下质量浓度组分制备：采用200g/L氢氧化钾、15g/L硫化钾、125g/L硫酸铵、85g/L三羟乙基胺，其余是水。
[0038] 按照以下步骤制造铝合金型材：
[0039] 步骤一、向熔炼炉内部加入纯的铝液，铝液占总熔融金属溶液质量比为45%‑50%，然后按照比例要求补充添加金属原料，并且将金属原料按照以下顺序逐个放入熔炼炉：纯
铝锭、边角料、废料、铜、锆、锌、钛、镁、铁、锰、铬、铍和铕；每次都等前一步加入的金属块完
全熔化后，再加入新的金属块，待废料添加并且熔化后，向熔炼炉中撒入打渣剂，高速搅拌
10‑15min，再静置25‑30min，打捞起溶液上层的浮渣，再接着将剩余金属原料一一添加进熔
炼炉；保持熔炼炉中温度在730℃‑750℃熔炼5‑7h；熔炼结束后向溶液中撒入打渣剂，然后
高速搅拌20‑30min，接着静置45‑65min，接着除去金属溶液上层的浮渣，静置1‑2h，接着取
样分析并且根据分析结果补料使得金属熔融液中各组分符合要求；接着将铝液泵入静置炉
内静置除气，精炼除气具体操作为采用六氯乙烷作为精炼剂，六氯乙烷添加量为金属溶液
总质量的0.15‑0.25%，采取工业氮气作为引导气体，每吨铝合金溶液工业氮气用量为0.35‑
3
0.45m ，精炼温度为720‑740℃，静置20‑30min即可进行浇铸，浇铸时需要注意浇铸速率先
缓慢后再逐渐加速；
铝锭、边角料、废料、铜、锆、锌、钛、镁、铁、锰、铬、铍和铕；每次都等前一步加入的金属块完
全熔化后，再加入新的金属块，待废料添加并且熔化后，向熔炼炉中撒入打渣剂，高速搅拌
10‑15min，再静置25‑30min，打捞起溶液上层的浮渣，再接着将剩余金属原料一一添加进熔
炼炉；保持熔炼炉中温度在730℃‑750℃熔炼5‑7h；熔炼结束后向溶液中撒入打渣剂，然后
高速搅拌20‑30min，接着静置45‑65min，接着除去金属溶液上层的浮渣，静置1‑2h，接着取
样分析并且根据分析结果补料使得金属熔融液中各组分符合要求；接着将铝液泵入静置炉
内静置除气，精炼除气具体操作为采用六氯乙烷作为精炼剂，六氯乙烷添加量为金属溶液
总质量的0.15‑0.25%，采取工业氮气作为引导气体，每吨铝合金溶液工业氮气用量为0.35‑
3
0.45m ，精炼温度为720‑740℃，静置20‑30min即可进行浇铸，浇铸时需要注意浇铸速率先
缓慢后再逐渐加速；
[0040] 步骤二、在铸锭模具涂抹不含石墨的水和基润滑剂，接着预热模具至温度为200‑300℃，接着铝合金液在温度倒入模具铸锭，添加结晶剂，冷却至490℃‑500℃，铸造成铝合
金铸锭，工具模温为460‑480℃，铸造出口温度＞500℃，压余为70mm；将铸锻不规则连接处
切掉；切割后产生的边角料集中送回步骤一中回收利用。
金铸锭，工具模温为460‑480℃，铸造出口温度＞500℃，压余为70mm；将铸锻不规则连接处
切掉；切割后产生的边角料集中送回步骤一中回收利用。
[0041] 步骤三、将铝合金铸锻放入热炉中，加热升温至铝合金铸锭温度为280℃‑300℃，保温8‑12h，炉冷至155‑165℃，接着采用风冷至常温；
[0042] 步骤四、将经过热处理的铝合金铸锻送入热轧机中，进行＞25道次轧制；第一次到第十次下压率为5‑9%，轧制速率为1.5‑2.5m/s，第十一次到第20次下压率为15‑20%，轧制速
率为2.3‑3.5m/s；剩余轧制下压率为25‑30%，轧制速率为3.5‑5.0m/s，最终轧制成厚度为
20‑25mm的坯料，轧制温度为450‑480℃；产生的不合格工件作为废料返回步骤一熔炼；
率为2.3‑3.5m/s；剩余轧制下压率为25‑30%，轧制速率为3.5‑5.0m/s，最终轧制成厚度为
20‑25mm的坯料，轧制温度为450‑480℃；产生的不合格工件作为废料返回步骤一熔炼；
[0043] 步骤五、将经过步骤四热轧处理后的坯料化学铣切，化学铣切具体操作如下：测量坯料的肋条尺寸和实际零件的肋条尺寸，根据测量结果计算化铣厚度；将化学铣切液加热
至75‑80℃，经测量化铣后表面粗糙度小于2.5μm时即可结束化铣，采用定位孔进行化学铣
切定位，降低化铣误差。产生的不合格工件作为废料返回步骤一熔炼。
至75‑80℃，经测量化铣后表面粗糙度小于2.5μm时即可结束化铣，采用定位孔进行化学铣
切定位，降低化铣误差。产生的不合格工件作为废料返回步骤一熔炼。
[0044] 实施例2
[0045] 按照以下质量百分数组分制备合金Mg：1.6%、Fe：0.17%、Mn：1.6%、Cr：8.7%、Zn：0.22%、Be：0.13%、Si＜0.0001%、Cu＜0.0001%、Eu：0.55%、Zr：0.56%、Ti：3.5%，余量为Al。其
中金属Al的来源包括固态铝、熔融铝液、边角料和废料；剩余金属的来源为固态金属、边角
料和废料，实际熔炼过程中根据边角料和废料的实际量调整应该添加的固态金属，使其组
成符合比例要求。
中金属Al的来源包括固态铝、熔融铝液、边角料和废料；剩余金属的来源为固态金属、边角
料和废料，实际熔炼过程中根据边角料和废料的实际量调整应该添加的固态金属，使其组
成符合比例要求。
[0046] 化学铣切液配置：化学铣切液由以下质量浓度组分制备：采用225g/L氢氧化钾、28g/L硫化钾、135g/L硫酸铵、95g/L三羟乙基胺，其余是水。
[0047] 本实施例中的制备步骤同实施例1。
[0048] 实施例3
[0049] 按照以下质量百分数组分制备合金Mg：1.3%、Fe：0.11%、Mn：1.2%、Cr：6.3%、Zn：0.15%、Be：0.11%、Si＜0.0001%、Cu＜0.0001%、Eu：0.45%、Zr：0.46%、Ti：2.6%，余量为Al。其
中金属Al的来源包括固态铝、熔融铝液、边角料和废料；剩余金属的来源为固态金属、边角
料和废料，实际熔炼过程中根据边角料和废料的实际量调整应该添加的固态金属，使其组
成符合比例要求。
中金属Al的来源包括固态铝、熔融铝液、边角料和废料；剩余金属的来源为固态金属、边角
料和废料，实际熔炼过程中根据边角料和废料的实际量调整应该添加的固态金属，使其组
成符合比例要求。
[0050] 化学铣切液配置：化学铣切液由以下质量浓度组分制备：采用212g/L氢氧化钾、22g/L硫化钾、130g/L硫酸铵、90g/L三羟乙基胺，其余是水。
[0051] 本实施例中的制备步骤同实施例1。
[0052] 实施例4
[0053] 按照以下质量百分数组分制备合金Mg：1.3%、Fe：0.11%、Mn：1.2%、Cr：6.3%、Zn：0.15%、Be：0.11%、Si＜0.0001%、Cu＜0.0001%、Eu：0.45%、Zr：0.46%、Ti：2.6%，余量为Al。其
中金属Al的来源包括固态铝、熔融铝液、边角料和废料；剩余金属的来源为固态金属、边角
料和废料，实际熔炼过程中根据边角料和废料的实际量调整应该添加的固态金属，使其组
成符合比例要求。
中金属Al的来源包括固态铝、熔融铝液、边角料和废料；剩余金属的来源为固态金属、边角
料和废料，实际熔炼过程中根据边角料和废料的实际量调整应该添加的固态金属，使其组
成符合比例要求。
[0054] 化学铣切液配置：化学铣切液由以下质量浓度组分制备：采用212g/L氢氧化钾、22g/L硫化钾、130g/L硫酸铵、90g/L三羟乙基胺，其余是水。
[0055] 按照以下步骤制造铝合金型材：
[0056] 步骤一、向熔炼炉内部加入纯的铝液，铝液占总熔融金属溶液质量比为45%‑50%，然后按照比例要求补充添加金属原料，并且将金属原料按照以下顺序逐个放入熔炼炉：纯
铝锭、边角料、废料、铜、锆、锌、钛、镁、铁、锰、铬、铍和铕；每次都等前一步加入的金属块完
全熔化后，再加入新的金属块，待废料添加并且熔化后，向熔炼炉中撒入打渣剂，高速搅拌
10‑15min，再静置25‑30min，打捞起溶液上层的浮渣，再接着将剩余金属原料一一添加进熔
炼炉；保持熔炼炉中温度在730℃‑750℃熔炼5‑7h；熔炼结束后向溶液中撒入打渣剂，然后
高速搅拌20‑30min，接着静置45‑65min，接着除去金属溶液上层的浮渣，静置1‑2h，接着取
样分析并且根据分析结果补料使得金属熔融液中各组分符合要求；接着将铝液泵入静置炉
内静置除气，精炼除气具体操作为采用六氯乙烷作为精炼剂，六氯乙烷添加量为金属溶液
总质量的0.15‑0.25%，采取工业氮气作为引导气体，每吨铝合金溶液工业氮气用量为0.35‑
3
0.45m ，精炼温度为720‑740℃，静置20‑30min即可进行浇铸，浇铸时需要注意浇铸速率先
缓慢后再逐渐加速；
铝锭、边角料、废料、铜、锆、锌、钛、镁、铁、锰、铬、铍和铕；每次都等前一步加入的金属块完
全熔化后，再加入新的金属块，待废料添加并且熔化后，向熔炼炉中撒入打渣剂，高速搅拌
10‑15min，再静置25‑30min，打捞起溶液上层的浮渣，再接着将剩余金属原料一一添加进熔
炼炉；保持熔炼炉中温度在730℃‑750℃熔炼5‑7h；熔炼结束后向溶液中撒入打渣剂，然后
高速搅拌20‑30min，接着静置45‑65min，接着除去金属溶液上层的浮渣，静置1‑2h，接着取
样分析并且根据分析结果补料使得金属熔融液中各组分符合要求；接着将铝液泵入静置炉
内静置除气，精炼除气具体操作为采用六氯乙烷作为精炼剂，六氯乙烷添加量为金属溶液
总质量的0.15‑0.25%，采取工业氮气作为引导气体，每吨铝合金溶液工业氮气用量为0.35‑
3
0.45m ，精炼温度为720‑740℃，静置20‑30min即可进行浇铸，浇铸时需要注意浇铸速率先
缓慢后再逐渐加速；
[0057] 步骤二、在铸锭模具涂抹不含石墨的水和基润滑剂，接着预热模具至温度为200‑300℃，接着铝合金液在温度倒入模具铸锭，添加结晶剂，冷却至490℃‑500℃，铸造成铝合
金铸锭，工具模温为460‑480℃，铸造出口温度＞500℃，压余为70mm；将铸锻不规则连接处
切掉；切割后产生的边角料集中送回步骤一中回收利用。
金铸锭，工具模温为460‑480℃，铸造出口温度＞500℃，压余为70mm；将铸锻不规则连接处
切掉；切割后产生的边角料集中送回步骤一中回收利用。
[0058] 步骤三、将经过热处理的铝合金铸锻送入热轧机中，进行＞25道次轧制；第一次到第十次下压率为5‑9%，轧制速率为1.5‑2.5m/s，第十一次到第20次下压率为15‑20%，轧制速
率为2.3‑3.5m/s；剩余轧制下压率为25‑30%，轧制速率为3.5‑5.0m/s，最终轧制成厚度为
20‑25mm的坯料，轧制温度为450‑480℃；产生的不合格工件作为废料返回步骤一熔炼；
率为2.3‑3.5m/s；剩余轧制下压率为25‑30%，轧制速率为3.5‑5.0m/s，最终轧制成厚度为
20‑25mm的坯料，轧制温度为450‑480℃；产生的不合格工件作为废料返回步骤一熔炼；
[0059] 步骤四、将经过步骤四热轧处理后的坯料化学铣切，化学铣切具体操作如下：测量坯料的肋条尺寸和实际零件的肋条尺寸，根据测量结果计算化铣厚度；将化学铣切液加热
至75‑80℃，经测量化铣后表面粗糙度小于2.5μm时即可结束化铣，采用定位孔进行化学铣
切定位，降低化铣误差。产生的不合格工件作为废料返回步骤一熔炼。
至75‑80℃，经测量化铣后表面粗糙度小于2.5μm时即可结束化铣，采用定位孔进行化学铣
切定位，降低化铣误差。产生的不合格工件作为废料返回步骤一熔炼。
[0060] 实施例5
[0061] 按照以下质量百分数组分制备合金Mg：0.7‑1.6%、Fe：0.08‑0.17%、Mn：0.82‑1.6%、Cr：5.8‑8.7%、Zn：0.05‑0.22%、Be：0.06‑0.13%、Si＜0.0001%、Cu＜0.0001%、Eu：0.35‑
0.55%、Zr：0.36‑0.56%、Ti：1.8‑3.5%，余量为Al。其中金属Al的来源包括固态铝、熔融铝液、
边角料和废料；剩余金属的来源为固态金属、边角料和废料，实际熔炼过程中根据边角料和
废料的实际量调整应该添加的固态金属，使其组成符合比例要求。
0.55%、Zr：0.36‑0.56%、Ti：1.8‑3.5%，余量为Al。其中金属Al的来源包括固态铝、熔融铝液、
边角料和废料；剩余金属的来源为固态金属、边角料和废料，实际熔炼过程中根据边角料和
废料的实际量调整应该添加的固态金属，使其组成符合比例要求。
[0062] 化学铣切液配置：化学铣切液由以下质量浓度组分制备：采用212g/L氢氧化钾、22g/L硫化钾、130g/L硫酸铵、90g/L三羟乙基胺，其余是水。
[0063] 按照以下步骤制造铝合金型材：
[0064] 步骤一、向熔炼炉内部加入纯的铝液，铝液占总熔融金属溶液质量比为45%‑50%，然后按照比例要求补充添加金属原料，并且将金属原料按照以下顺序逐个放入熔炼炉：纯
铝锭、边角料、废料、铜、锆、锌、钛、镁、铁、锰、铬、铍和铕；每次都等前一步加入的金属块完
全熔化后，再加入新的金属块，待废料添加并且熔化后，向熔炼炉中撒入打渣剂，高速搅拌
10‑15min，再静置25‑30min，打捞起溶液上层的浮渣，再接着将剩余金属原料一一添加进熔
炼炉；保持熔炼炉中温度在730℃‑750℃熔炼5‑7h；熔炼结束后向溶液中撒入打渣剂，然后
高速搅拌20‑30min，接着静置45‑65min，接着除去金属溶液上层的浮渣，静置1‑2h，接着取
样分析并且根据分析结果补料使得金属熔融液中各组分符合要求；接着将铝液泵入静置炉
内静置除气，精炼除气具体操作为采用六氯乙烷作为精炼剂，六氯乙烷添加量为金属溶液
总质量的0.15‑0.25%，采取工业氮气作为引导气体，每吨铝合金溶液工业氮气用量为0.35‑
3
0.45m ，精炼温度为720‑740℃，静置20‑30min即可进行浇铸，浇铸时需要注意浇铸速率先
缓慢后再逐渐加速；
铝锭、边角料、废料、铜、锆、锌、钛、镁、铁、锰、铬、铍和铕；每次都等前一步加入的金属块完
全熔化后，再加入新的金属块，待废料添加并且熔化后，向熔炼炉中撒入打渣剂，高速搅拌
10‑15min，再静置25‑30min，打捞起溶液上层的浮渣，再接着将剩余金属原料一一添加进熔
炼炉；保持熔炼炉中温度在730℃‑750℃熔炼5‑7h；熔炼结束后向溶液中撒入打渣剂，然后
高速搅拌20‑30min，接着静置45‑65min，接着除去金属溶液上层的浮渣，静置1‑2h，接着取
样分析并且根据分析结果补料使得金属熔融液中各组分符合要求；接着将铝液泵入静置炉
内静置除气，精炼除气具体操作为采用六氯乙烷作为精炼剂，六氯乙烷添加量为金属溶液
总质量的0.15‑0.25%，采取工业氮气作为引导气体，每吨铝合金溶液工业氮气用量为0.35‑
3
0.45m ，精炼温度为720‑740℃，静置20‑30min即可进行浇铸，浇铸时需要注意浇铸速率先
缓慢后再逐渐加速；
[0065] 步骤二、在铸锭模具涂抹不含石墨的水和基润滑剂，接着预热模具至温度为200‑300℃，接着铝合金液在温度倒入模具铸锭，添加结晶剂，冷却至490℃‑500℃，铸造成铝合
金铸锭，工具模温为460‑480℃，铸造出口温度＞500℃，压余为70mm；将铸锻不规则连接处
切掉；切割后产生的边角料集中送回步骤一中回收利用。
金铸锭，工具模温为460‑480℃，铸造出口温度＞500℃，压余为70mm；将铸锻不规则连接处
切掉；切割后产生的边角料集中送回步骤一中回收利用。
[0066] 步骤三、将铝合金铸锻放入热炉中，加热升温至铝合金铸锭温度为280℃‑300℃，保温8‑12h，炉冷至155‑165℃，接着采用风冷至常温；
[0067] 步骤四、将经过热处理的铝合金铸锻送入热轧机中，进行＞25道次轧制；每次轧制下压率为25‑30%，轧制速率为3.5‑5.0m/s，最终轧制成厚度为20‑25mm的坯料，轧制温度为
450‑480℃；产生的不合格工件作为废料返回步骤一熔炼；
450‑480℃；产生的不合格工件作为废料返回步骤一熔炼；
[0068] 步骤五、将经过步骤四热轧处理后的坯料化学铣切，化学铣切具体操作如下：测量坯料的肋条尺寸和实际零件的肋条尺寸，根据测量结果计算化铣厚度；将化学铣切液加热
至75‑80℃，经测量化铣后表面粗糙度小于2.5μm时即可结束化铣，采用定位孔进行化学铣
切定位，降低化铣误差。产生的不合格工件作为废料返回步骤一熔炼。
至75‑80℃，经测量化铣后表面粗糙度小于2.5μm时即可结束化铣，采用定位孔进行化学铣
切定位，降低化铣误差。产生的不合格工件作为废料返回步骤一熔炼。
[0069] 实施例6
[0070] 按照以下质量百分数组分制备合金Mg：1.3%、Fe：0.11%、Mn：1.2%、Cr：6.3%、Zn：0.15%、Be：0.11%、Si＜0.0001%、Cu＜0.0001%、Zr：0.46%、Ti：2.6%，余量为Al。其中金属Al的
来源包括固态铝、熔融铝液、边角料和废料；剩余金属的来源为固态金属、边角料和废料，实
际熔炼过程中根据边角料和废料的实际量调整应该添加的固态金属，使其组成符合比例要
求。
来源包括固态铝、熔融铝液、边角料和废料；剩余金属的来源为固态金属、边角料和废料，实
际熔炼过程中根据边角料和废料的实际量调整应该添加的固态金属，使其组成符合比例要
求。
[0071] 化学铣切液配置：化学铣切液由以下质量浓度组分制备：采用212g/L氢氧化钾、22g/L硫化钾、130g/L硫酸铵、90g/L三羟乙基胺，其余是水。
[0072] 本实施例中的制备步骤同实施例1。
[0073]
[0074] 实施例4与实施例3相比，缺少铝合金型材热处理步骤，用以比较热处理步骤对铝合金型材参与应力的消除效果；实施例5和实施例3相比，缺少热轧下压率和下压速率先小
后大逐级提高的步骤，用以比较热轧处理对合金机械强度和力学性能的影响；实施例6和实
施例3相比，缺少稀有元素铕，用以比较稀有元素对铝合金型材的耐酸碱腐蚀性的影响。对
比例1和对比例2是现有铝合金型材的各项测量结果。结果如下表所示。通过实施例4与实施
例3相比得出热处理步骤能够有效消除应力结果；通过实施例5和实施例3对比得出逐级增
加热轧下压率和热轧速率，能够有效提高铝合金型材的力学性能和强度；通过实施例6和实
施例3对比得出稀有金属铕的添加能够有效提高铝合金型材的抗腐蚀性能。通过实施例1、
实施例2、实施例3分别与对比例1和对比例2作比较可得，本发明制备出的铝合金型材的耐
腐蚀性能和力学性能均有明显的优势。
后大逐级提高的步骤，用以比较热轧处理对合金机械强度和力学性能的影响；实施例6和实
施例3相比，缺少稀有元素铕，用以比较稀有元素对铝合金型材的耐酸碱腐蚀性的影响。对
比例1和对比例2是现有铝合金型材的各项测量结果。结果如下表所示。通过实施例4与实施
例3相比得出热处理步骤能够有效消除应力结果；通过实施例5和实施例3对比得出逐级增
加热轧下压率和热轧速率，能够有效提高铝合金型材的力学性能和强度；通过实施例6和实
施例3对比得出稀有金属铕的添加能够有效提高铝合金型材的抗腐蚀性能。通过实施例1、
实施例2、实施例3分别与对比例1和对比例2作比较可得，本发明制备出的铝合金型材的耐
腐蚀性能和力学性能均有明显的优势。
[0075] 以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。