周京辉，李 明，肖卫平

（佛山市三水凤铝铝业有限公司，佛山528133）

0 前言

6070合金是以Mg2Si相为主要强化相的铝合金，属于热处理可强化铝合金，具有耐蚀性高、无应力腐蚀破裂倾向、焊接性能良好、焊接区腐蚀性能不变等优点。6070合金中Si与Mg总含量在1.5~2.9（质量分数，%，下同）范围内，且含0.15~0.40 Cu，属于6×××系铝合金强度较高的合金，主要应用于重载焊接结构与汽车工业的挤压材料及管材、桥梁、电视塔、航海用元件、机器零件导管等。某公司客户要求提供图1所示大截面薄壁6070-T6铝型材，要求材料力学性能如下：σb≥340 MPa，σ0.2≥310 MPa，δ5≥8%。针对此要求，从模具设计、挤压试工艺、时效制度等方面对该材料的工艺开发进行了研究。

图1 大截面薄壁铝型材截面图

1 合金成分及均匀化

由于型材壁薄、截面宽，故在设计6070合金成分时，按国标GB/T 3190-2008规定范围的中下限来控制，以降低挤压压力，其主要合金元素成分如表1所示。采用半连续热顶铸造成ϕ450 mm棒，并将其进行560℃保温6 h均匀化处理，然后水雾冷却。

表1 6070铝合金化学成分（质量分数/%）

2 模具设计分析与优化

2.1 模具分析

模具设计采用带桥的平面模结构，其结构简图及工作带长度设计见图2。采用这种设计，出料容易成型，但是模具桥底处铝水温升大，出料容易拖烂，对于粘性强的合金，容易增加铝水与模具的摩擦阻力。该方案设计的模具经多次上机都出现拖烂现象，故不建议采用。

图2 模具结构简图及工作带长度

2.2 原带桥平面模具的初次优化

初次优化方案如图3所示。图3（a）所示是通过减短工作带长度以减少铝与模具的摩擦距离；……