本发明涉及铝合金材料，具体而言，涉及一种高强韧al-mg-si系铝合金及其制备方法和应用。
背景技术：
1、铝合金是一种常见的合金材料，在各个领域均有广泛的用途，根据铝合金中的主要合金元素不同可以将铝合金分为1系到8系，其中，6系铝合金主要的合金元素为al、mg和si，因此也称为al-mg-si系铝合金。al-mg-si系铝合金具有较高的强度和韧性，同时兼具优良的抗应力腐蚀性能，在汽车、电子、建材等领域具有十分广泛的应用。
2、目前，以6061、6005、6082等型号的铝合金为代表的6系铝合金是轨道交通、新能源汽车等领域用铝合金型材的主要材料，该系合金具有优良的挤压加工性能以及良好的耐腐蚀和焊接性能，但强度较低，将难以满足轨道交通、新能源汽车等领域对铝合金型材提出日益严苛的性能要求。因此，同时提高6系铝合金的强度、韧性、耐腐蚀性和焊接性能是本领域共同追求的目标之一。
3、鉴于此，特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种高强韧al-mg-si系铝合金及其制备方法和应用。
2、本发明是这样实现的：
3、第一方面，本发明提供一种高强韧al-mg-si系铝合金，按质量百分数计包括：1.1％≤mg≤1.4％、1.3％≤si≤1.8％、0.5％≤cu≤1.5％、0.5％≤zn≤1.5％、0.05％≤mn≤0.25％、0.05％≤cr≤0.25、0.02％≤ce≤0.2％、0.02％≤nd≤0.2％、0.05％≤ce+nd≤0.25％、fe≤0.2％，其他杂质元素单个含量≤0.05％，其他杂质元素总量≤0.12％，余量为al。
4、第二方面，本发明提供一种如前述实施方式的高强韧al-mg-si系铝合金的制备方法，包括将各元素的原料按比例熔炼制得熔体，然后将熔体经过结晶器进行半连续铸造获得铸锭，在半连续铸造的过程中还包括对结晶器内的熔体施加超声场。
5、第三方面，本发明提供一种如前述实施方式的高强韧al-mg-si系铝合金或如前述实施方式任一项的制备方法制得的高强韧al-mg-si系铝合金在汽车、电子或建材任一领域中的应用。
6、本发明具有以下有益效果：
7、本发明提供一种高强韧al-mg-si系铝合金及其制备方法和应用，通过在al-mg-si系铝合金的化学元素中加入一定含量的nd和ce元素，ce元素可阻碍位错运动和亚晶界迁移合并，抑制再结晶晶粒的长大，进而细化变形态组织、提高变形态力学性能。nd可保留更多的小角度晶界，促进亚晶界处析出相形貌趋向圆整且分布离散。因此，本发明提供的al-mg-si系铝合金能够在保证具有良好的韧性、耐腐蚀性和焊接性能的同时，提高al-mg-si系铝合金的强度，综合性能更优异。
1.一种高强韧al-mg-si系铝合金，其特征在于，按质量百分数计包括：1.1％≤mg≤1.4％、1.3％≤si≤1.8％、0.5％≤cu≤1.5％、0.5％≤zn≤1.5％、0.05％≤mn≤0.25％、0.05％≤cr≤0.25、0.02％≤ce≤0.2％、0.02％≤nd≤0.2％、0.05％≤ce+nd≤0.25％、fe≤0.2％，其他杂质元素单个含量≤0.05％，其他杂质元素总量≤0.12％，余量为al。
2.根据权利要求1所述的高强韧al-mg-si系铝合金，其特征在于，按质量百分数计包括：1.2％≤mg≤1.3％、1.5％≤si≤1.6％、1.0％≤cu≤1.2％、1.0％≤zn≤1.2％、0.12％≤mn≤0.15％、0.12％≤cr≤0.15、0.05％≤ce≤0.08％、0.05％≤nd≤0.08％、0.10％≤ce+nd≤0.14％、fe≤0.15％，其他杂质元素单个含量≤0.03％，其他杂质元素总量≤0.11％，余量为al。
3.一种如权利要求1或2所述的高强韧al-mg-si系铝合金的制备方法，其特征在于，包括将各元素的原料按比例熔炼制得熔体，然后将所述熔体经过结晶器进行半连续铸造获得铸锭，在所述半连续铸造的过程中还包括对所述结晶器内的熔体施加超声场。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，施加超声场的过程包括当铸造速度稳定后，将超声辐射杆置于结晶器中心，且所述超声辐射杆的底部浸没于熔体中进行超声；
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述半连续铸造的工艺参数包括：铸造速度为40～90mm/min，冷却水流量为25～70l/min，铸造温度为680～740。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，还包括将所述铸锭依次进行多级均质化热处理、挤压成形、固溶和人工时效处理。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述多级均质化热处理包括将所述铸锭进行第一次加热保温和第二次加热保温；
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述熔体的原料包括纯al、纯mg、纯zn、alcu中间合金、alsi中间合金、alcr中间合金、almn中间合金、alce中间合金及alnd中间合金。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述熔炼的过程包括将纯al、纯zn、alcu中间合金、alsi中间合金、alcr中间合金和almn中间合金加入熔炼炉中熔炼，熔炼温度为750～800；待完全熔化后，加入alce中间合金及alnd中间合金，充分搅拌；待完全熔化后，静置20～25min，再加入纯mg，充分搅拌；待完全熔化后，依次进行如下操作：加入精炼剂、除气10～20min、扒渣、静置20～30min以及加入细化剂。
10.一种如权利要求1或2所述的高强韧al-mg-si系铝合金或如权利要求3～9任一项所述的制备方法制得的高强韧al-mg-si系铝合金在汽车、电子或建材任一领域中的应用。
