專利名稱：一種電動自行車車架管用鋁合金棒的制備方法
技術領域：
本發明涉及電動自行車領域，特別涉及一種電動自行車車架管用鋁合金棒的制備方法。
背景技術：
隨著能源的緊張和人們生活節奏的加快以及城市里日益嚴重的擁堵問題，電動自行車越來越受到人們的青睞。其速度較普通自行車快，使用起來比汽車靈活，適應道路范圍更廣，因此，已成為人們出行的一種重要的交通工具。目前，我國電動自行的擁有量很大，人們也對電動自行車的各項性能進行改進，其中比較重要改進涉及進一步降低能耗，提高單次充電的行駛里程。這些研究中較多的是涉及充電電池的改進。而涉及車架材料改進的報道為數不多。由于電動自行車速度較快，且帶有蓄電池和電機等結構導致車體較重，這要求傳統電動自行車的車架材料具有較高的強度和剛度，因此，通常都由鋼材料制造，但這無疑導致車體較重，由車體自身較重導致的蓄電池的能耗較高，縮短了單次充電的行駛里程。因此，亟需開發新的電動自行車的車架材料，以替代傳統的鋼材料。鋁合金是當代工業工程上使用最廣泛的合金，其在普通自行車上已廣泛使用，但由于電動自行車的特殊性，不能直接將用于普通自行車的鋁合金應用到電動自行車上。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種具有較高的機械性能、重量輕、價格低的電動自行車車架管用鋁合金棒的制備方法。為實現上述目的，本發明通過下述技術方案實現—種電動自行車車架管用鋁合金棒的制備方法，所述鋁合金按重量百分比由下列組分組成2 3% Si，2 5% Mg，0. 5 Ζη,Ο. 2 Μη，0. 3 0. 7% Cu，余量 Al 及不可避免的雜質，所述制備方法為(1)分別按重量百分比稱取純鋁錠、純鎂錠、鋁硅中間合金、鋁銅中間合金和鋁錳中間合金；將除鎂錠之外的材料加入到熔煉爐中，加熱至760°C 780°C并使熔煉爐內的材料在IOh 14h的時間內全部熔化，開啟攪拌，當溫度降至740°C時，加入鎂錠，在溫度為 740°C 750°C的條件下熔煉IOmin 15min ；(2)向熔煉爐內通入Ar-Cl2混合氣體，在溫度為710°C 730°C的條件下精煉 8min lOmin，得到鋁合金熔液；Ar-Cl2混合氣體中氬氣與氯氣的體積比為30 32 1 ；(3)將鋁鈦硼晶粒細化劑置于結晶器上端的流槽中，將得到的鋁合金熔液經過陶瓷過濾片過濾后通過流槽澆注，澆注的同時將鋁鈦硼晶粒細化劑以450 500mm/min的速度插入流槽中，使鋁鈦硼晶粒細化劑中的元素均勻熔入合金熔液中；(4)在鑄造溫度為720V 730°C、鑄造速度為45mm/min 55mm/min的條件下鑄造，得到鋁合金棒材。
本發明具有下述有益效果1.本發明選擇的鋁合金、強度和塑性等綜合性能配合良好，可以獲得電動自行車車架管需要的力學性能，適用于生產車架管和車架的需要。而且，生產出的車架管和車架重量輕，比強度高(鋁合金的強度與質量之比高)，具有一定的承載能力。彈性模量小，剛性好，抗震力強，長期使用不易變形。產品的色澤鮮艷美觀，高貴典雅，質感細膩，美觀大方具有高級感。而且鎂是綠色環保有色金屬，環保性能好，對環境無污染。2.結合鋁合金成分的設計，優化熔煉澆注的制備工藝參數，使得制備的鋁合金棒材性能優異，適宜制備鋁合金車架管的需要。
具體實施例方式實施例一一種電動自行車車架管用鋁合金棒的制備方法，所述鋁合金按重量百分比由下列組分組成2% Si，5% Mg，0. 5% Ζη,1%Μη,0. 3% Cu，余量Al及不可避免的雜質，所述制備方法為(1)分別按重量百分比稱取純鋁錠、純鎂錠、鋁硅中間合金、鋁銅中間合金和鋁錳中間合金；將除鎂錠之外的材料加入到熔煉爐中，加熱至760°C并使熔煉爐內的材料在14h 的時間內全部熔化，開啟攪拌，當溫度降至740°C時，加入鎂錠，在溫度為740°C的條件下熔煉 15min ；(2)向熔煉爐內通入Ar-Cl2混合氣體，在溫度為710°C的條件下精煉lOmin，得到鋁合金熔液；Ar-Cl2混合氣體中氬氣與氯氣的體積比為30 1 ；(3)將鋁鈦硼晶粒細化劑置于結晶器上端的流槽中，將得到的鋁合金熔液經過陶瓷過濾片過濾后通過流槽澆注，澆注的同時將鋁鈦硼晶粒細化劑以450mm/min的速度插入流槽中，使鋁鈦硼晶粒細化劑中的元素均勻熔入合金熔液中；(4)在鑄造溫度為730°C、鑄造速度為45mm/min的條件下鑄造，得到鋁合金棒材。實施例二一種電動自行車車架管用鋁合金棒的制備方法，所述鋁合金按重量百分比由下列組分組成3% Si，2% Mg，Ζη,Ο. 2% Mn,0.7% Cu，余量Al及不可避免的雜質，所述制備方法為(1)分別按重量百分比稱取純鋁錠、純鎂錠、鋁硅中間合金、鋁銅中間合金和鋁錳中間合金；將除鎂錠之外的材料加入到熔煉爐中，加熱至780°C并使熔煉爐內的材料在IOh 的時間內全部熔化，開啟攪拌，當溫度降至740°C時，加入鎂錠，在溫度為750°C的條件下熔煉 IOmin ；(2)向熔煉爐內通入Ar-Cl2混合氣體，在溫度為730°C的條件下精煉8min，得到鋁合金熔液；Ar-Cl2混合氣體中氬氣與氯氣的體積比為32 1 ；(3)將鋁鈦硼晶粒細化劑置于結晶器上端的流槽中，將得到的鋁合金熔液經過陶瓷過濾片過濾后通過流槽澆注，澆注的同時將鋁鈦硼晶粒細化劑以500mm/min的速度插入流槽中，使鋁鈦硼晶粒細化劑中的元素均勻熔入合金熔液中；(4)在鑄造溫度為730°C、鑄造速度為45mm/min的條件下鑄造，得到鋁合金棒材。實施例三
一種電動自行車車架管用鋁合金棒的制備方法，所述鋁合金按重量百分比由下列組分組成2. 5% Si,3. 5% Mg，0· 8% Zn,0.6% Μη，0· 5% Cu，余量Al及不可避免的雜質，所述制備方法為(1)分別按重量百分比稱取純鋁錠、純鎂錠、鋁硅中間合金、鋁銅中間合金和鋁錳中間合金；將除鎂錠之外的材料加入到熔煉爐中，加熱至770°C并使熔煉爐內的材料在Ia1 的時間內全部熔化，開啟攪拌，當溫度降至740°C時，加入鎂錠，在溫度為745°C的條件下熔煉 13min ；(2)向熔煉爐內通入Ar-Cl2混合氣體，在溫度為720°C的條件下精煉9min，得到鋁合金熔液；Ar-Cl2混合氣體中氬氣與氯氣的體積比為31 1 ；(3)將鋁鈦硼晶粒細化劑置于結晶器上端的流槽中，將得到的鋁合金熔液經過陶瓷過濾片過濾后通過流槽澆注，澆注的同時將鋁鈦硼晶粒細化劑以470mm/min的速度插入流槽中，使鋁鈦硼晶粒細化劑中的元素均勻熔入合金熔液中；(4)在鑄造溫度為725°C、鑄造速度為50mm/min、鑄造水壓為0. 08MPa的條件下鑄造，得到鋁合金棒材。申請人:聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細工藝設備和工藝流程， 但本發明并不局限于上述詳細工藝設備和工藝流程，即不意味著本發明必須依賴上述詳細工藝設備和工藝流程才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發明的任何改進， 對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護范圍和公開范圍之內。
權利要求
1. 一種電動自行車車架管用鋁合金棒的制備方法，其特征在于，所述鋁合金按重量百分比由下列組分組成2 3% Si，2 5% Mg，0. 5 Ζη，0. 2 Μη，0. 3 0. 7% Cu，余量Al及不可避免的雜質，所述制備方法為(1)分別按重量百分比稱取純鋁錠、純鎂錠、鋁硅中間合金、鋁銅中間合金和鋁錳中間合金；將除鎂錠之外的材料加入到熔煉爐中，加熱至760°C 780°C并使熔煉爐內的材料在 IOh 14h的時間內全部熔化，開啟攪拌，當溫度降至7400C時，加入鎂錠，在溫度為740°C 750°C的條件下熔煉IOmin 15min ；(2)向熔煉爐內通入Ar-Cl2混合氣體，在溫度為710V 730°C的條件下精煉8min lOmin，得到鋁合金熔液；Ar-Cl2混合氣體中氬氣與氯氣的體積比為30 32 1 ；(3)將鋁鈦硼晶粒細化劑置于結晶器上端的流槽中，將得到的鋁合金熔液經過陶瓷過濾片過濾后通過流槽澆注，澆注的同時將鋁鈦硼晶粒細化劑以450 500mm/min的速度插入流槽中，使鋁鈦硼晶粒細化劑中的元素均勻熔入合金熔液中；(4)在鑄造溫度為720°C 730°C、鑄造速度為45mm/min 55mm/min的條件下鑄造，得到鋁合金棒材。
全文摘要
本發明公開了一種電動自行車車架管用鋁合金棒的制備方法，其特征在于，所述鋁合金按重量百分比由下列組分組成2～3％Si，2～5％Mg，0.5～1％Zn，0.2～1％Mn，0.3～0.7％Cu，余量Al及不可避免的雜質，所述制備方法為(1)分別按重量百分比稱取金屬錠和中間合金進行熔煉；(2)向熔煉爐內通入Ar-Cl2混合氣體，在溫度為710℃～730℃的條件下精煉8min～10min，得到鋁合金熔液；(3)隨流加入鋁鈦硼晶粒細化劑，使鋁鈦硼晶粒細化劑中的元素均勻熔入合金熔液中；(4)在鑄造溫度為720℃～730℃、鑄造速度為45mm/min～55mm/min的條件下鑄造，得到鋁合金棒材。
文檔編號C22C1/06GK102392157SQ20111036590
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者張潔 申請人:張潔