2024年4月26日发(作者：昝南蓉)
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(21)申请号 CN2.2
(22)申请日 2014.06.26
(71)申请人 龙口市丛林铝材有限公司
地址 265705 山东省烟台市龙口市丛林工业区丛林总部技术中心
(72)发明人 张培良 苏振佳 王明坤 孙文超 李英
(74)专利代理机构 北京双收知识产权代理有限公司
代理人 卢新
(51)
C22F1/04
权利要求说明书 说明书 幅图
(10)申请公布号 CN 104109824 A
(43)申请公布日 2014.10.22
(54)发明名称
一种轮胎模用超宽、超厚铝型材的
制备方法
(57)摘要
本发明公开了一种轮胎模用超宽、
超厚铝型材的制备方法，包括如下步骤：
(1)投料前大清炉，熔化；(2)精炼，静置，
除气，过滤和均质；(3)挤压，淬火前装
筐，淬火；(4)时效。本发明的制备方法避
免了铸锭因气体含量高而产生气孔、疏松
等缺陷，抑制了粗大晶粒的形成，消除型
材内应力及裂纹产生的可能性；由本发明
方法制备的铝型材具有可以满足高强高热
的使用要求的优点。
法律状态
法律状态公告日
2021-11-26
2016-04-27
2016-04-13
2014-12-10
2014-10-22
2022-01-14
法律状态信息
专利权质押合同登记的生效
授权
著录事项变更
实质审查的生效
公开
专利权质押合同登记的注销
IPC(主分类):C22F 1/04授权公
告日:20160427申请日:20140626
专利号:ZL2登记
号:Y2出质人:龙口
市丛林铝材有限公司质权人:龙口
市丛林机械制造有限公司解除
日:20211228
法律状态
专利权质押合同登记
的生效
授权
著录事项变更
实质审查的生效
公开
专利权质押合同登记
的生效、变更及注销
权 利 要 求 说 明 书
1.一种轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)投料前大清炉，熔化；
(2)精炼，静置，除气、过滤和均质；
(3)挤压，淬火前装筐，淬火：将均质完成的铝液进行挤压，所述挤压过程为：使
用 100MN挤压机进行挤压，模温440-450℃，棒温425-435℃，
将挤压后的型材进行悬挂式
挤压速度1.5m/min，风冷至室温；
装筐：在距所述型材前端30-50cm处钻φ53的吊装孔，所述吊装
孔在所述型材宽度的中间位置，将吊具固定在所述吊装孔上，将所述型材吊
炉的淬火吨位在3吨，淬火数量为6支长度为起进行淬火，每
11m的型材；
(4)时效。
2.根据权利要求1所述轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，其特征在于，所述
步骤
采用蓄热式熔炼炉，投料前撒入10kg以上清渣剂，将炉温升至800℃后，保温3-
5min， 用大铲将渣线、炉壁、炉底的浮渣铲下，并用铁耙一并
属原料依次投入熔炼炉中进
(1)具体包括如下步骤：
将剩余铝液彻底清除炉外，然后将金
行熔化，所述熔化过程为将所述金属原料按照先加入小块或薄片
废料，其次加入大块料，铝硅、铝铜、铝铬合金的顺序依次加入，炉料完全
融化后，再投入 镁锭，当金属原料全部熔化后，在铝液表面撒上
或开动永磁搅拌。 打渣剂进行除渣，待渣铝分离后，人工搅拌
3.根据权利要求1所述轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，其特征在于，所述
步骤
用氩气将无钠精炼剂喷入熔炼炉中进行第一次精炼，精炼温度为720-740℃，精炼
时间为 20m/min，精炼时气泡高度在100㎜以下，打开氩气阀
观察气泡高度，并调整氩气
(2)具体包括如下步骤：
开关，将精炼管插入到炉膛中心部位，
压力，保证气泡高度在100mm以下，第一次精炼后转入静置炉，
进行第二次精炼，精炼方法与第一次精炼相同，然后将覆盖剂均匀撒在铝液
表面，进行静置；
除气和过滤过程：石墨转子速度>350r/min，氩气流量>15L/min，通过石墨转
子将氩气打 碎，均匀地分布于流动的铝液中，排除氢气；除气后进
后级40PPi。 行过滤，所述过滤为过滤前级30PPi，
4.根据权利要求1所述轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，其特征在于，所述
步骤
将淬火完成的型材在25m时效炉内时效，时效温度175℃，保温13h，保温结束后
逐渐
冷却至室温。
(4)具体包括如下步骤：
说 明 书
技术领域
本发明涉及一种铝型材的制备方法，尤其是涉及一种轮胎模用超宽、超厚铝型材制
备方
背景技术
为保证轮胎模具高强高热的使用要求，国际上对其探伤级别有着明确的要求(必须
达到 AA级，单个平底孔直径不大于1.2mm；多个缺陷每个缺陷当量不大
强度、组织差异、晶粒均匀性等将直接影响探伤
射线探伤、超声波探伤、磁
要合金
法。
于0.8mm)。而铝合金化
结果。目前可采用的探伤检测方法有：X光
粉探伤、渗透探伤、涡流探伤等。6061型铝型材是以镁和硅为主
元素并含有锌、钛和铁等金属元素的铝型材，属于热处理可强化铝型材。为使其满
足 高强高热的使用要求，发明一种轮胎模用(超宽、超厚)铝型材是必要
的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种满足高强高热使用要求，轮胎模用超宽、超厚
铝型
一种轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，其中，包括如下步骤：
(1)投料前大清炉，熔化；
(2)精炼，静置，除气，过滤和均质；
材的制备方法。
(3)挤压，淬火前装筐，淬火：将均质完成的铝液进行挤压，所述挤压过程为：使
用 100MN挤压机进行挤压，模温440-450℃，棒温425-435℃，挤压速
将挤压后的型材进行悬挂式装筐：在距所
孔在所述型材宽度的
度1.5m/min，风冷至室温；
述型材前端30-50cm处钻φ53的吊装孔，所述吊装
中间位置，将吊具固定在所述吊装孔上，将所述型材吊起进行淬火，每
(4)时效。
本发明所述轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，其中，步骤(1)具体包括如下
步骤：
采用蓄热式熔炼炉，投料前撒入10kg以上清渣剂，将炉温升至800℃后，保温3-
5min， 用大铲将渣线、炉壁、炉底的浮渣铲下，并用铁耙一并将剩余
属原料依次投入熔炼炉中进行熔化，所述
炉的淬火吨位在3吨，淬火数量为6支长度为11m的型材；
铝液彻底清除炉外，然后将金
熔化过程为将所述金属原料按照先加入小块或薄片
废料，其次加入大块料，铝硅、铝铜、铝铬合金的顺序依次加入，炉料完全
镁锭，当金属原料全部熔化后，在铝液表面撒上打渣剂
或开动永磁搅拌。
融化后，再投入
进行除渣，待渣铝分离后，人工搅拌
本发明所述轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，其中，步骤(2)具体包括如下
步骤：
用氩气将无钠精炼剂喷入熔炼炉中进行第一次精炼，精炼温度为720-740℃，精炼
时间为 20m/min，精炼时气泡高度在100㎜以下，打开氩气阀开关，
观察气泡高度，并调整氩气压力，保证气
进行第二次精炼，精
将精炼管插入到炉膛中心部位，
泡高度在100mm以下，第一次精炼后转入静置炉，
炼方法与第一次精炼相同，然后将覆盖剂均匀撒在铝液表面，进行静置；
除气和过滤过程：石墨转子速度>350r/min，氩气流量>15L/min，通过石墨转
子将氩气打 碎，均匀地分布于流动的铝液中，排除氢气；除气后进行过滤，
后级40PPi。 所述过滤为过滤前级30PPi，
本发明所述轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，其中，步骤(4)具体包括如下
步骤：
将淬火完成的型材在25m时效炉内时效，时效温度175℃，保温13h，保温结束后
逐渐
本发明中未详细写出的的步骤为6061型材制备过程中的常规技术。
本发明与现有技术的不同之处在于：
在线工序，使石墨转子速度大于350r/min，氩气流量大于15L/min,通过石墨转子将
氩气 打碎，均匀地分布于流动的铝熔中，利用分压差原理，充分使铝熔中
度减少铝熔体中的氢含量，减少和杜绝产品中产
的质量。
冷却至室温。
的氢气排除，以最大限
生气孔、疏松、夹渣等缺陷，从而提高型材
为了进一步净化铝熔体,在铸造前端安装二级过滤：前级30PPi,后级40PPi；更有效
地过
模具温度由450-480℃降低至440-450℃，挤压温度由420-460℃降低至425-435℃，
提高
经过温度为525℃，保温时间为4h，的淬火处理发现过饱和固溶体中，溶质铜原子
分布 不均匀，晶格畸变比较大。而降低淬火温度、延长保温时间、冷却速
了产品表面和内部质量。
滤掉熔体中的夹杂，使铸锭更纯洁，提高后续生产型材内部质量。
度保证在30s内时强化 相充分熔解，保证了充分的固熔度，过饱和固溶
畸变不大，故强度、硬度、体中，溶质铜原子分布比较均匀，而且晶格
塑性等基本未变。
时效参数的对比：保温时间由11-12h，增加为13h，经过保温时间的增加保持了θ
相与 固溶体的晶格结构与关系，也大大减少了其的畸变程度，强度、硬度
也明显升高。
传统的堆叠装筐方式为本领域所常用，而此种型材不论长度还是厚度都无需采用其
它工 艺方法，也是产值比较高，成本比较低的一种工艺方法。而此次我们
需产值比高，但堆叠的装筐方式型材与型材之间
饱和固溶体内的铜原子不能
装筐方
经过试验验证此种方法
通风及透气性较差，温度流通不均匀，使过
够充分、均匀地析出，使材料性能不均匀。而我们采取的悬挂式
式保证了型材与型材之间通风及透气性，使温度流通的更加均匀，提高了冷却速度，
缩短了晶粒的长大时间，使过饱和固溶体内的铜原子充分、均匀地析
均匀性。 出，从而保证了淬火的
附图说明
图1为本发明方法制备的轮胎模用超宽、超厚铝型材的晶粒度照片。
具体实施方式
实施例1
一种轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)投料前大清炉，熔化：采用蓄热式熔炼炉，投料前撒入10kg以上清渣剂，将炉
温 升至800℃后，保温3-5min，用大铲将渣线、炉壁、炉底的浮渣铲下，
铝液彻底清除炉外，然后将原材料依次投入熔炼
先加入小块或薄片废料，其
次加入，
并用铁耙一并将剩余
炉中进行熔化，所述熔化过程为将原料按照
次加入棒头等大块料，铝硅、铝铜、铝铬合金随投炉料的顺序依
炉料完全融化后，再依次投入镁锭，当物料全部熔化后，在铝液表面撒上打渣剂进
(2)精炼，静置，除气，过滤和均质：用氩气将无钠精炼剂喷入熔炼炉中进行第一
次精 炼，精炼温度为720-740℃，精炼时间为20m/min，精炼时气泡高度
气阀开关，将精炼管插入到炉膛中心部位，观察
在100mm以下，第一次人
同，然
行除渣，待渣铝分离后，人工搅拌或开动永磁搅拌；
在100㎜以下，打开氩
气泡高度，并调整氩气压力，保证气泡高度
工精炼后转入静置炉，进行第二次精炼，精炼方法与第一次精炼相
后将覆盖剂均匀撒在铝液表面，进行静置；静置后进行除气，除气过程中石墨转子
速 度>350r/min，氩气流量>15L/min，通过石墨转子将氩气打碎，
排除氢气；除气后进行过滤，所述过滤为
均匀地分布于流动的铝液中，
过滤前级30PPi，后级40PPi，过滤后进行均质；
(3)挤压，淬火前装筐，淬火：将静置完成的铝液进行挤压，所述及压过程为：使
用 100MN挤压机进行挤压，模温440-450℃，棒温425-435℃，挤压速
将挤压后的型材进行悬挂式装筐：将型材
孔后将吊具固定在型
度1.5m/min，风冷至室温；
前端让出30-50cm的长度，在中间钻上φ35的吊装
材上，将其吊起进行淬火，每炉的淬火吨位在3吨，数量为6支长度为
(4)时效：将淬火完成的型材在25m时效炉内时效，时效温度175℃，保温13h，保
温
实施例2
结束后逐渐冷却至室温。
11m的型材；
一种轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)投料前大清炉，熔化：采用蓄热式熔炼炉，投料前撒入10kg以上清渣剂，将炉
温 升至800℃后，保温3min，用大铲将渣线、炉壁、炉底的浮渣铲下，
液彻底清除炉外，然后将原材料依次投入熔炼炉
加入小块或薄片废料，其次
加入，
并用铁耙一并将剩余铝
中进行熔化，所述熔化过程为将原料按照先
加入棒头等大块料，铝硅、铝铜、铝铬合金随投炉料的顺序依次
炉料完全融化后，再依次投入镁锭，当物料全部熔化后，在铝液表面撒上打渣剂进
行
(2)精炼，静置，除气，过滤和均质：用氩气将无钠精炼剂喷入熔炼炉中进行第一
次精 炼，精炼温度为720℃，精炼时间为20m/min，精炼时气泡高度在
开关，将精炼管插入到炉膛中心部位，观察气泡
100mm以下，第一次人工
除渣，待渣铝分离后，人工搅拌或开动永磁搅拌；
100㎜以下，打开氩气阀
高度，并调整氩气压力，保证气泡高度在
精炼后转入静置炉，进行第二次精炼，精炼方法与第一次精炼相同，
然后将覆盖剂均匀撒在铝液表面，进行静置；静置后进行除气，除气过程中
度>350r/min，氩气流量>15L/min，通过石墨转子将氩气
排除氢气；除气后进行过滤，所述
石墨转子速
打碎，均匀地分布于流动的铝液中，
过滤为过滤前级30PPi，后级40PPi，过滤后进行均质；
(3)挤压，淬火前装筐，淬火：将静置完成的铝液进行挤压，所述及压过程为：使
用 100MN挤压机进行挤压，模温440℃，棒温425℃，挤压速度
压后的型材进行悬挂式装筐：将型材前端
将吊具固定在型材上，
的型材；
1.5m/min，风冷至室温；将挤
让出30-50cm的长度，在中间钻上φ35的吊装孔后
将其吊起进行淬火，每炉的淬火吨位在3吨，数量为6支长度为11m
(4)时效：将淬火完成的型材在25m时效炉内时效，时效温度175℃，保温13h，保
温
实施例3
一种轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)投料前大清炉，熔化：采用蓄热式熔炼炉，投料前撒入10kg以上清渣剂，将炉
温 升至800℃后，保温5min，用大铲将渣线、炉壁、炉底的浮渣铲下，
液彻底清除炉外，然后将原材料依次投入熔炼炉
加入小块或薄片废料，其次
加入，
结束后逐渐冷却至室温。
并用铁耙一并将剩余铝
中进行熔化，所述熔化过程为将原料按照先
加入棒头等大块料，铝硅、铝铜、铝铬合金随投炉料的顺序依次
炉料完全融化后，再依次投入镁锭，当物料全部熔化后，在铝液表面撒上打渣剂进
行
除渣，待渣铝分离后，人工搅拌或开动永
磁搅拌；
(2)精炼，静置，除气，过滤和均质：用氩气将无钠精炼剂喷入熔炼炉中进行第一
次精 炼，精炼温度为740℃，精炼时间为20m/min，精炼时气泡高度在
开关，将精炼管插入到炉膛中心部位，观察气泡
100mm以下，第一次人工
100㎜以下，打开氩气阀
高度，并调整氩气压力，保证气泡高度在
精炼后转入静置炉，进行第二次精炼，精炼方法与第一次精炼相同，
然后将覆盖剂均匀撒在铝液表面，进行静置；静置后进行除气，除气过程中
度>350r/min，氩气流量>15L/min，通过石墨转子将氩气
排除氢气；除气后进行过滤，所述
石墨转子速
打碎，均匀地分布于流动的铝液中，
过滤为过滤前级30PPi，后级40PPi，过滤后进行均质；
(3)挤压，淬火前装筐，淬火：将静置完成的铝液进行挤压，所述及压过程为：使
用 100MN挤压机进行挤压，模温450℃，棒温435℃，挤压速度
1.5m/min，风冷至室温；将挤 压后的型材进行悬挂式装筐：将型材前端
将吊具固定在型材上，
的型材；
让出30-50cm的长度，在中间钻上φ35的吊装孔后
将其吊起进行淬火，每炉的淬火吨位在3吨，数量为6支长度为11m
(4)时效：将淬火完成的型材在25m时效炉内时效，时效温度175℃，保温13h，保
温
本发明中未详细写出的的步骤为6061型材制备过程中的常规技术。
铝型材超声波检验分AA、A、B三个等级，国标中对三个等级允许的当量值见下
表：
在实际检测中我们采取了试块对比法进行检测，以上实施例制备的轮胎模用超宽、
超厚 铝型材的探伤检测结果是：单个缺陷的最大当量均0-2.0mm之间，
量均在0-1.2mm之间，型材级别均在A级以上。
结束后逐渐冷却至室温。
多个与长条缺陷的最大当
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围
进行 限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域技术人员对本发明
变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的的技术方案作出的各种
保护范围内。
2024年4月26日发(作者：昝南蓉)
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(21)申请号 CN2.2
(22)申请日 2014.06.26
(71)申请人 龙口市丛林铝材有限公司
地址 265705 山东省烟台市龙口市丛林工业区丛林总部技术中心
(72)发明人 张培良 苏振佳 王明坤 孙文超 李英
(74)专利代理机构 北京双收知识产权代理有限公司
代理人 卢新
(51)
C22F1/04
权利要求说明书 说明书 幅图
(10)申请公布号 CN 104109824 A
(43)申请公布日 2014.10.22
(54)发明名称
一种轮胎模用超宽、超厚铝型材的
制备方法
(57)摘要
本发明公开了一种轮胎模用超宽、
超厚铝型材的制备方法，包括如下步骤：
(1)投料前大清炉，熔化；(2)精炼，静置，
除气，过滤和均质；(3)挤压，淬火前装
筐，淬火；(4)时效。本发明的制备方法避
免了铸锭因气体含量高而产生气孔、疏松
等缺陷，抑制了粗大晶粒的形成，消除型
材内应力及裂纹产生的可能性；由本发明
方法制备的铝型材具有可以满足高强高热
的使用要求的优点。
法律状态
法律状态公告日
2021-11-26
2016-04-27
2016-04-13
2014-12-10
2014-10-22
2022-01-14
法律状态信息
专利权质押合同登记的生效
授权
著录事项变更
实质审查的生效
公开
专利权质押合同登记的注销
IPC(主分类):C22F 1/04授权公
告日:20160427申请日:20140626
专利号:ZL2登记
号:Y2出质人:龙口
市丛林铝材有限公司质权人:龙口
市丛林机械制造有限公司解除
日:20211228
法律状态
专利权质押合同登记
的生效
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著录事项变更
实质审查的生效
公开
专利权质押合同登记
的生效、变更及注销
权 利 要 求 说 明 书
1.一种轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)投料前大清炉，熔化；
(2)精炼，静置，除气、过滤和均质；
(3)挤压，淬火前装筐，淬火：将均质完成的铝液进行挤压，所述挤压过程为：使
用 100MN挤压机进行挤压，模温440-450℃，棒温425-435℃，
将挤压后的型材进行悬挂式
挤压速度1.5m/min，风冷至室温；
装筐：在距所述型材前端30-50cm处钻φ53的吊装孔，所述吊装
孔在所述型材宽度的中间位置，将吊具固定在所述吊装孔上，将所述型材吊
炉的淬火吨位在3吨，淬火数量为6支长度为起进行淬火，每
11m的型材；
(4)时效。
2.根据权利要求1所述轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，其特征在于，所述
步骤
采用蓄热式熔炼炉，投料前撒入10kg以上清渣剂，将炉温升至800℃后，保温3-
5min， 用大铲将渣线、炉壁、炉底的浮渣铲下，并用铁耙一并
属原料依次投入熔炼炉中进
(1)具体包括如下步骤：
将剩余铝液彻底清除炉外，然后将金
行熔化，所述熔化过程为将所述金属原料按照先加入小块或薄片
废料，其次加入大块料，铝硅、铝铜、铝铬合金的顺序依次加入，炉料完全
融化后，再投入 镁锭，当金属原料全部熔化后，在铝液表面撒上
或开动永磁搅拌。 打渣剂进行除渣，待渣铝分离后，人工搅拌
3.根据权利要求1所述轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，其特征在于，所述
步骤
用氩气将无钠精炼剂喷入熔炼炉中进行第一次精炼，精炼温度为720-740℃，精炼
时间为 20m/min，精炼时气泡高度在100㎜以下，打开氩气阀
观察气泡高度，并调整氩气
(2)具体包括如下步骤：
开关，将精炼管插入到炉膛中心部位，
压力，保证气泡高度在100mm以下，第一次精炼后转入静置炉，
进行第二次精炼，精炼方法与第一次精炼相同，然后将覆盖剂均匀撒在铝液
表面，进行静置；
除气和过滤过程：石墨转子速度>350r/min，氩气流量>15L/min，通过石墨转
子将氩气打 碎，均匀地分布于流动的铝液中，排除氢气；除气后进
后级40PPi。 行过滤，所述过滤为过滤前级30PPi，
4.根据权利要求1所述轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，其特征在于，所述
步骤
将淬火完成的型材在25m时效炉内时效，时效温度175℃，保温13h，保温结束后
逐渐
冷却至室温。
(4)具体包括如下步骤：
说 明 书
技术领域
本发明涉及一种铝型材的制备方法，尤其是涉及一种轮胎模用超宽、超厚铝型材制
备方
背景技术
为保证轮胎模具高强高热的使用要求，国际上对其探伤级别有着明确的要求(必须
达到 AA级，单个平底孔直径不大于1.2mm；多个缺陷每个缺陷当量不大
强度、组织差异、晶粒均匀性等将直接影响探伤
射线探伤、超声波探伤、磁
要合金
法。
于0.8mm)。而铝合金化
结果。目前可采用的探伤检测方法有：X光
粉探伤、渗透探伤、涡流探伤等。6061型铝型材是以镁和硅为主
元素并含有锌、钛和铁等金属元素的铝型材，属于热处理可强化铝型材。为使其满
足 高强高热的使用要求，发明一种轮胎模用(超宽、超厚)铝型材是必要
的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种满足高强高热使用要求，轮胎模用超宽、超厚
铝型
一种轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，其中，包括如下步骤：
(1)投料前大清炉，熔化；
(2)精炼，静置，除气，过滤和均质；
材的制备方法。
(3)挤压，淬火前装筐，淬火：将均质完成的铝液进行挤压，所述挤压过程为：使
用 100MN挤压机进行挤压，模温440-450℃，棒温425-435℃，挤压速
将挤压后的型材进行悬挂式装筐：在距所
孔在所述型材宽度的
度1.5m/min，风冷至室温；
述型材前端30-50cm处钻φ53的吊装孔，所述吊装
中间位置，将吊具固定在所述吊装孔上，将所述型材吊起进行淬火，每
(4)时效。
本发明所述轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，其中，步骤(1)具体包括如下
步骤：
采用蓄热式熔炼炉，投料前撒入10kg以上清渣剂，将炉温升至800℃后，保温3-
5min， 用大铲将渣线、炉壁、炉底的浮渣铲下，并用铁耙一并将剩余
属原料依次投入熔炼炉中进行熔化，所述
炉的淬火吨位在3吨，淬火数量为6支长度为11m的型材；
铝液彻底清除炉外，然后将金
熔化过程为将所述金属原料按照先加入小块或薄片
废料，其次加入大块料，铝硅、铝铜、铝铬合金的顺序依次加入，炉料完全
镁锭，当金属原料全部熔化后，在铝液表面撒上打渣剂
或开动永磁搅拌。
融化后，再投入
进行除渣，待渣铝分离后，人工搅拌
本发明所述轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，其中，步骤(2)具体包括如下
步骤：
用氩气将无钠精炼剂喷入熔炼炉中进行第一次精炼，精炼温度为720-740℃，精炼
时间为 20m/min，精炼时气泡高度在100㎜以下，打开氩气阀开关，
观察气泡高度，并调整氩气压力，保证气
进行第二次精炼，精
将精炼管插入到炉膛中心部位，
泡高度在100mm以下，第一次精炼后转入静置炉，
炼方法与第一次精炼相同，然后将覆盖剂均匀撒在铝液表面，进行静置；
除气和过滤过程：石墨转子速度>350r/min，氩气流量>15L/min，通过石墨转
子将氩气打 碎，均匀地分布于流动的铝液中，排除氢气；除气后进行过滤，
后级40PPi。 所述过滤为过滤前级30PPi，
本发明所述轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，其中，步骤(4)具体包括如下
步骤：
将淬火完成的型材在25m时效炉内时效，时效温度175℃，保温13h，保温结束后
逐渐
本发明中未详细写出的的步骤为6061型材制备过程中的常规技术。
本发明与现有技术的不同之处在于：
在线工序，使石墨转子速度大于350r/min，氩气流量大于15L/min,通过石墨转子将
氩气 打碎，均匀地分布于流动的铝熔中，利用分压差原理，充分使铝熔中
度减少铝熔体中的氢含量，减少和杜绝产品中产
的质量。
冷却至室温。
的氢气排除，以最大限
生气孔、疏松、夹渣等缺陷，从而提高型材
为了进一步净化铝熔体,在铸造前端安装二级过滤：前级30PPi,后级40PPi；更有效
地过
模具温度由450-480℃降低至440-450℃，挤压温度由420-460℃降低至425-435℃，
提高
经过温度为525℃，保温时间为4h，的淬火处理发现过饱和固溶体中，溶质铜原子
分布 不均匀，晶格畸变比较大。而降低淬火温度、延长保温时间、冷却速
了产品表面和内部质量。
滤掉熔体中的夹杂，使铸锭更纯洁，提高后续生产型材内部质量。
度保证在30s内时强化 相充分熔解，保证了充分的固熔度，过饱和固溶
畸变不大，故强度、硬度、体中，溶质铜原子分布比较均匀，而且晶格
塑性等基本未变。
时效参数的对比：保温时间由11-12h，增加为13h，经过保温时间的增加保持了θ
相与 固溶体的晶格结构与关系，也大大减少了其的畸变程度，强度、硬度
也明显升高。
传统的堆叠装筐方式为本领域所常用，而此种型材不论长度还是厚度都无需采用其
它工 艺方法，也是产值比较高，成本比较低的一种工艺方法。而此次我们
需产值比高，但堆叠的装筐方式型材与型材之间
饱和固溶体内的铜原子不能
装筐方
经过试验验证此种方法
通风及透气性较差，温度流通不均匀，使过
够充分、均匀地析出，使材料性能不均匀。而我们采取的悬挂式
式保证了型材与型材之间通风及透气性，使温度流通的更加均匀，提高了冷却速度，
缩短了晶粒的长大时间，使过饱和固溶体内的铜原子充分、均匀地析
均匀性。 出，从而保证了淬火的
附图说明
图1为本发明方法制备的轮胎模用超宽、超厚铝型材的晶粒度照片。
具体实施方式
实施例1
一种轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)投料前大清炉，熔化：采用蓄热式熔炼炉，投料前撒入10kg以上清渣剂，将炉
温 升至800℃后，保温3-5min，用大铲将渣线、炉壁、炉底的浮渣铲下，
铝液彻底清除炉外，然后将原材料依次投入熔炼
先加入小块或薄片废料，其
次加入，
并用铁耙一并将剩余
炉中进行熔化，所述熔化过程为将原料按照
次加入棒头等大块料，铝硅、铝铜、铝铬合金随投炉料的顺序依
炉料完全融化后，再依次投入镁锭，当物料全部熔化后，在铝液表面撒上打渣剂进
(2)精炼，静置，除气，过滤和均质：用氩气将无钠精炼剂喷入熔炼炉中进行第一
次精 炼，精炼温度为720-740℃，精炼时间为20m/min，精炼时气泡高度
气阀开关，将精炼管插入到炉膛中心部位，观察
在100mm以下，第一次人
同，然
行除渣，待渣铝分离后，人工搅拌或开动永磁搅拌；
在100㎜以下，打开氩
气泡高度，并调整氩气压力，保证气泡高度
工精炼后转入静置炉，进行第二次精炼，精炼方法与第一次精炼相
后将覆盖剂均匀撒在铝液表面，进行静置；静置后进行除气，除气过程中石墨转子
速 度>350r/min，氩气流量>15L/min，通过石墨转子将氩气打碎，
排除氢气；除气后进行过滤，所述过滤为
均匀地分布于流动的铝液中，
过滤前级30PPi，后级40PPi，过滤后进行均质；
(3)挤压，淬火前装筐，淬火：将静置完成的铝液进行挤压，所述及压过程为：使
用 100MN挤压机进行挤压，模温440-450℃，棒温425-435℃，挤压速
将挤压后的型材进行悬挂式装筐：将型材
孔后将吊具固定在型
度1.5m/min，风冷至室温；
前端让出30-50cm的长度，在中间钻上φ35的吊装
材上，将其吊起进行淬火，每炉的淬火吨位在3吨，数量为6支长度为
(4)时效：将淬火完成的型材在25m时效炉内时效，时效温度175℃，保温13h，保
温
实施例2
结束后逐渐冷却至室温。
11m的型材；
一种轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)投料前大清炉，熔化：采用蓄热式熔炼炉，投料前撒入10kg以上清渣剂，将炉
温 升至800℃后，保温3min，用大铲将渣线、炉壁、炉底的浮渣铲下，
液彻底清除炉外，然后将原材料依次投入熔炼炉
加入小块或薄片废料，其次
加入，
并用铁耙一并将剩余铝
中进行熔化，所述熔化过程为将原料按照先
加入棒头等大块料，铝硅、铝铜、铝铬合金随投炉料的顺序依次
炉料完全融化后，再依次投入镁锭，当物料全部熔化后，在铝液表面撒上打渣剂进
行
(2)精炼，静置，除气，过滤和均质：用氩气将无钠精炼剂喷入熔炼炉中进行第一
次精 炼，精炼温度为720℃，精炼时间为20m/min，精炼时气泡高度在
开关，将精炼管插入到炉膛中心部位，观察气泡
100mm以下，第一次人工
除渣，待渣铝分离后，人工搅拌或开动永磁搅拌；
100㎜以下，打开氩气阀
高度，并调整氩气压力，保证气泡高度在
精炼后转入静置炉，进行第二次精炼，精炼方法与第一次精炼相同，
然后将覆盖剂均匀撒在铝液表面，进行静置；静置后进行除气，除气过程中
度>350r/min，氩气流量>15L/min，通过石墨转子将氩气
排除氢气；除气后进行过滤，所述
石墨转子速
打碎，均匀地分布于流动的铝液中，
过滤为过滤前级30PPi，后级40PPi，过滤后进行均质；
(3)挤压，淬火前装筐，淬火：将静置完成的铝液进行挤压，所述及压过程为：使
用 100MN挤压机进行挤压，模温440℃，棒温425℃，挤压速度
压后的型材进行悬挂式装筐：将型材前端
将吊具固定在型材上，
的型材；
1.5m/min，风冷至室温；将挤
让出30-50cm的长度，在中间钻上φ35的吊装孔后
将其吊起进行淬火，每炉的淬火吨位在3吨，数量为6支长度为11m
(4)时效：将淬火完成的型材在25m时效炉内时效，时效温度175℃，保温13h，保
温
实施例3
一种轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)投料前大清炉，熔化：采用蓄热式熔炼炉，投料前撒入10kg以上清渣剂，将炉
温 升至800℃后，保温5min，用大铲将渣线、炉壁、炉底的浮渣铲下，
液彻底清除炉外，然后将原材料依次投入熔炼炉
加入小块或薄片废料，其次
加入，
结束后逐渐冷却至室温。
并用铁耙一并将剩余铝
中进行熔化，所述熔化过程为将原料按照先
加入棒头等大块料，铝硅、铝铜、铝铬合金随投炉料的顺序依次
炉料完全融化后，再依次投入镁锭，当物料全部熔化后，在铝液表面撒上打渣剂进
行
除渣，待渣铝分离后，人工搅拌或开动永
磁搅拌；
(2)精炼，静置，除气，过滤和均质：用氩气将无钠精炼剂喷入熔炼炉中进行第一
次精 炼，精炼温度为740℃，精炼时间为20m/min，精炼时气泡高度在
开关，将精炼管插入到炉膛中心部位，观察气泡
100mm以下，第一次人工
100㎜以下，打开氩气阀
高度，并调整氩气压力，保证气泡高度在
精炼后转入静置炉，进行第二次精炼，精炼方法与第一次精炼相同，
然后将覆盖剂均匀撒在铝液表面，进行静置；静置后进行除气，除气过程中
度>350r/min，氩气流量>15L/min，通过石墨转子将氩气
排除氢气；除气后进行过滤，所述
石墨转子速
打碎，均匀地分布于流动的铝液中，
过滤为过滤前级30PPi，后级40PPi，过滤后进行均质；
(3)挤压，淬火前装筐，淬火：将静置完成的铝液进行挤压，所述及压过程为：使
用 100MN挤压机进行挤压，模温450℃，棒温435℃，挤压速度
1.5m/min，风冷至室温；将挤 压后的型材进行悬挂式装筐：将型材前端
将吊具固定在型材上，
的型材；
让出30-50cm的长度，在中间钻上φ35的吊装孔后
将其吊起进行淬火，每炉的淬火吨位在3吨，数量为6支长度为11m
(4)时效：将淬火完成的型材在25m时效炉内时效，时效温度175℃，保温13h，保
温
本发明中未详细写出的的步骤为6061型材制备过程中的常规技术。
铝型材超声波检验分AA、A、B三个等级，国标中对三个等级允许的当量值见下
表：
在实际检测中我们采取了试块对比法进行检测，以上实施例制备的轮胎模用超宽、
超厚 铝型材的探伤检测结果是：单个缺陷的最大当量均0-2.0mm之间，
量均在0-1.2mm之间，型材级别均在A级以上。
结束后逐渐冷却至室温。
多个与长条缺陷的最大当
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围
进行 限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域技术人员对本发明
变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的的技术方案作出的各种
保护范围内。