CN100378237C - 航空用铝合金变断面板材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
航空用铝合金变断面板材的制备方法，它涉及一种铝合金变断面板材的制备方法。它解决了原有的铝合金板材很难满足航空用铝合金变断面板材的要求，手工控制二重轧机变断面板材易出现废品的缺陷。航空用铝合金变断面板材的制备方法：(一)熔炼按重量百分比由0.5%的硅、0.5%的铁、1.2%～4.9%的铜、0.15%～0.90%的锰、1.2%～3.0%的镁、0.3%～7.1%的锌、余量为铝制成的合金；(二)铸造铸块；(三)退火；(四)加热；(五)制毛坯；(六)制变断面毛坯；(七)应力回火；(八)剪切变断面毛坯；(九)自动控制系统控制二重轧机轧制变断面毛坯；(十)变断面板材退火或淬火；(十一)变断面板材精整，即得到航空用铝合金变断面板材。本发明生产出的航空用铝合金变断面板材符合要求，成品率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝合金变断面板材的制备方法。
背景技术
原有的铝合金板材的强度、韧性、耐腐蚀性、铸造成形性很难满足航空用铝合金变断面板材的要求；而且原有的航空用铝合金变断面板材生产均采用手工控制二重轧机轧制速度及轧辊压下速度，存在航空用铝合金变断面板材楔形度变化范围大，板型控制难，加工率小的问题，同时板材的性能波动大，易出现不合格废品，造成产品生产成本过高，能源消耗大的缺陷。
发明内容
本发明的目的是为了解决原有的铝合金板材的强度、韧性、耐腐蚀性、铸造成形性难以满足航空用铝合金变断面板材的要求，手工控制二重轧机航空用铝合金变断面板材楔形度变化范围大，板型控制难，加工率小，板材的性能波动大，易出现不合格废品，产品生产成本过高，能源消耗大的缺陷，而提供的一种航空用铝合金变断面板材的制备方法。航空用铝合金变断面板材的制备方法按以下步骤实现：(一)按重量百分比由0.5％的硅、0.5％的铁、1.2％～4.9％的铜、0.15％～0.90％的锰、1.2％～3.0％的镁、0.3％～7.1％的锌、余量为铝制成的铝合金在690～800℃条件下熔炼；(二)在690～750℃条件下铸造成横断面为255～300mm×1200～1500mm的铸块；(三)在450～500℃条件下使铸块均匀化退火19～41h；(四)在620±10℃条件下对铸块加热4.5～6h；(五)在370～430℃条件下将铸块轧制成厚度为5.0～8.0mm的毛坯；(六)再在低于230℃的中温条件下将毛坯轧制成楔形度为0.40～0.44mm/m、薄端1.0～5.0mm的变断面毛坯；(七)应力回火：在470±10℃条件下保持3.5±0.5h，再在340±10℃条件下保持3.5±0.5h；(八)预剪切变断面毛坯；(九)采用自动控制系统控制二重轧机轧制变断面毛坯；(十)将变断面板材在300～410℃进行退火或淬火；(十一)对退火或淬火后的变断面板材进行精整，即得到航空用铝合金变断面板材。
本发明实现了航空用铝合金变断面板材轧制工艺的突破，采用自动控制系统控制二重轧机，只要将所需变断面板材的楔形度数据输入自动控制系统即可，操作简单，而且变断面板材的楔形度控制精确，板形好，加工效率高，成品率提高20～30％，成本和能源消耗大幅降低。采用本发明制造出的航空用铝合金变断面板材比原有航空用铝合金变断面板材产品强度提高10～20％、韧性增加5～20％、耐腐蚀性提高5～10％、铸造成形性提高15～25％、楔形度好，满足了航空用铝合金变断面板材的要求。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式通过以下步骤实现航空用铝合金变断面板材的制备：(一)按重量百分比由0.5％的硅、0.5％的铁、1.2％～4.9％的铜、0.15％～0.90％的锰、1.2％～3.0％的镁、0.3％～7.1％的锌、余量为铝制成的铝合金在690～800℃条件下熔炼；(二)在690～750℃条件下铸造成横断面为255～300mm×1200～1500mm的铸块；(三)在450～500℃条件下使铸块均匀化退火19～41h；(四)在620±10℃条件下对铸块加热4.5～6h；(五)在370～430℃条件下将铸块轧制成厚度为5.0～8.0mm的毛坯；(六)再在低于230℃的中温条件下将毛坯轧制成楔形度为0.40～0.44mm/m、薄端1.0～5.0mm的变断面毛坯；(七)应力回火：在470±10℃条件下保持3.5±0.5h，再在340±10℃条件下保持3.5±0.5h；(八)预剪切变断面毛坯；(九)采用自动控制系统控制二重轧机轧制变断面毛坯；(十)将变断面板材在300～410℃进行退火或淬火；(十一)对退火或淬火后的变断面板材进行精整，即得到航空用铝合金变断面板材。
本实施方式步骤(九)自动控制系统控制二重轧机轧制变断面毛坯前要将所需变断面板材的楔形度数据输入自动控制系统。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(一)按重量百分比由0.5％的硅、0.5％的铁、3.8％～4.9％的铜、0.30％～0.90％的锰、1.2％～1.8％的镁、0.1％的镍、0.3％的锌、余量为铝制成的铝合金在700～790℃条件下熔炼。其它步骤与实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(一)按重量百分比由0.5％的硅、0.5％的铁、1.4％～2.0％的铜、0.20％～0.60％的锰、1.8％～2.8％的镁、0.10％～0.25的铬、5.0％～7.0％的锌、0.1％的钛、余量为铝制成的铝合金在700～790℃条件下熔炼。其它步骤与实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(一)按重量百分比由0.5％的硅、0.5％的铁、1.2％～2.0％的铜、1.5％的锰、2.0％～3.0％的镁、0.16％～0.30的铬、5.1％～7.1％的锌、0.1％的钛、余量为铝制成的铝合金在700～790℃条件下熔炼。其它步骤与实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式二的不同点是：步骤(二)在700～740℃条件下铸造成横断面为255mm×1500mm的铸块。其它步骤与实施方式二相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式三或四的不同点是：步骤(二)在700～740℃条件下铸造成横断面为300mm×1200mm的铸块。其它步骤与实施方式三或四相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式二的不同点是：步骤(三)在490～500℃条件下使铸块均匀化退火19h。其它步骤与实施方式二相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式三或四的不同点是：步骤(三)在450～460℃条件下使铸块均匀化退火41h。其它步骤与实施方式三或四相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式二的不同点是：步骤(五)在370～410℃条件下将铸块轧制成厚度为6.0～7.0mm的毛坯。其它步骤与实施方式二相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式三或四的不同点是：步骤(五)在400～430℃条件下将铸块轧制成厚度为6.0～7.0mm的毛坯。其它步骤与实施方式三或四相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(四)在620℃条件下对铸块加热5～5.5h。其它步骤与实施方式一相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(七)在470℃条件下保持3.5h，再在340℃条件下保持3.5h。其它步骤与实施方式一相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤(十)将变断面板材在320～390℃进行退火或淬火。其它步骤与实施方式一相同。
具体实施方式十四：本实施方式通过以下步骤实现航空用铝合金变断面板材的制备：(一)按重量百分比由0.5％的硅、0.5％的铁、3.8％～4.9％的铜、0.30％～0.90％的锰、1.2％～1.8％的镁、0.1％的镍、0.3％的锌、余量为铝制成的铝合金在710～780℃条件下熔炼；(二)在700～740℃条件下铸造成横断面为255mm×1500mm的铸块；(三)在490～500℃条件下使铸块均匀化退火19h；(四)在620℃条件下对铸块加热5～5.5h；(五)在400～430℃条件下将铸块轧制成厚度为6.0～7.0mm的毛坯；(六)再在低于230℃的中温条件下将毛坯轧制成楔形度为0.41～0.43mm/m、薄端2.0～4.0mm的变断面毛坯；(七)应力回火：在470℃条件下保持3.5h，再在340℃条件下保持3.5h；(八)预剪切变断面毛坯；(九)采用自动控制系统控制二重轧机轧制变断面毛坯；(十)将变断面板材在310～400℃进行退火或淬火；(十一)对退火或淬火后的变断面板材进行精整，即得到航空用铝合金变断面板材。
具体实施方式十五：本实施方式通过以下步骤实现航空用铝合金变断面板材的制备：(一)按重量百分比由0.5％的硅、0.5％的铁、1.4％～2.0％的铜、0.20％～0.60％的锰、1.8％～2.8％的镁、0.10％～0.25的铬、5.0％～7.0％的锌、0.1％的钛、余量为铝制成的铝合金在720～770℃条件下熔炼；(二)在710～730℃条件下铸造成横断面为300mm×1200mm的铸块；(三)在450～460℃条件下使铸块均匀化退火41h；(四)在620℃条件下对铸块加热5～5.5h；(五)在370～410℃条件下将铸块轧制成厚度为6.5mm的毛坯；(六)再在低于230℃的中温条件下将毛坯轧制成楔形度为0.41～0.43mm/m、薄端2.0～4.0mm的变断面毛坯；(七)应力回火：在470℃条件下保持3.5h，再在340℃条件下保持3.5h；(八)预剪切变断面毛坯；(九)采用自动控制系统控制二重轧机轧制变断面毛坯；(十)将变断面板材在310～400℃进行退火或淬火；(十一)对退火或淬火后的变断面板材进行精整，即得到航空用铝合金变断面板材。
具体实施方式十六：本实施方式与具体实施方式十五的不同点是：步骤(一)按重量百分比由0.5％的硅、0.5％的铁、1.2％～2.0％的铜、1.5％的锰、2.0％～3.0％的镁、0.16％～0.30的铬、5.1％～7.1％的锌、0.1％的钛、余量为铝制成的铝合金在720～770℃条件下熔炼。其它步骤与实施方式十五相同。
Claims (10)
1.航空用铝合金变断面板材的制备方法，其特征在于按以下步骤实现航空用铝合金变断面板材的制备：(一)按重量百分比由0.5％的硅、0.5％的铁、1.2％～4.9％的铜、0.15％～0.90％的锰、1.2％～3.0％的镁、0.3％～7.1％的锌、余量为铝制成的铝合金在690～800℃条件下熔炼；(二)在690～750℃条件下铸造成横断面为255～300mm×1200～1500mm的铸块；(三)在450～500℃条件下使铸块均匀化退火19～41h；(四)在620±10℃条件下对铸块加热4.5～6h；(五)在370～430℃条件下将铸块轧制成厚度为5.0～8.0mm的毛坯；(六)再在低于230℃的中温条件下将毛坯轧制成楔形度为0.40～0.44mm/m、薄端1.0～5.0mm的变断面毛坯；(七)应力回火：在470±10℃条件下保持3.5±0.5h，再在340±10℃条件下保持3.5±0.5h；(八)预剪切变断面毛坯；(九)采用自动控制系统控制二重轧机轧制变断面毛坯；(十)将变断面板材在300～410℃进行退火或淬火；(十一)对退火或淬火后的变断面板材进行精整，即得到航空用铝合金变断面板材。
2.根据权利要求1所述的航空用铝合金变断面板材的制备方法，其特征在于步骤(一)按重量百分比由0.5％的硅、0.5％的铁、3.8％～4.9％的铜、0.30％～0.90％的锰、1.2％～1.8％的镁、0.1％的镍、0.3％的锌、余量为铝制成的铝合金在700～790℃条件下熔炼。
3.根据权利要求1所述的航空用铝合金变断面板材的制备方法，其特征在于步骤(一)按重量百分比由0.5％的硅、0.5％的铁、1.4％～2.0％的铜、0.20％～0.60％的锰、1.8％～2.8％的镁、0.10％～0.25的铬、5.0％～7.0％的锌、0.1％的钛、余量为铝制成的铝合金在700～790℃条件下熔炼。
4.根据权利要求1所述的航空用铝合金变断面板材的制备方法，其特征在于步骤(一)按重量百分比由0.5％的硅、0.5％的铁、1.2％～2.0％的铜、1.5％的锰、2.0％～3.0％的镁、0.16％～0.30的铬、5.1％～7.1％的锌、0.1％的钛、余量为铝制成的铝合金在700～790℃条件下熔炼。
5.根据权利要求2所述的航空用铝合金变断面板材的制备方法，其特征在于步骤(二)在700～740℃条件下铸造成横断面为255mm×1500mm的铸块。
6.根据权利要求3或4所述的航空用铝合金变断面板材的制备方法，其特征在于步骤(二)在700～740℃条件下铸造成横断面为300mm×1200mm的铸块。
7.根据权利要求2所述的航空用铝合金变断面板材的制备方法，其特征在于步骤(三)在490～500℃条件下使铸块均匀化退火19h。
8.根据权利要求3或4所述的航空用铝合金变断面板材的制备方法，其特征在于步骤(三)在450～460℃条件下使铸块均匀化退火41h。
9.根据权利要求1所述的航空用铝合金变断面板材的制备方法，其特征在于按以下步骤实现航空用铝合金变断面板材的制备：(一)按重量百分比由0.5％的硅、0.5％的铁、3.8％～4.9％的铜、0.30％～0.90％的锰、1.2％～1.8％的镁、0.1％的镍、0.3％的锌、余量为铝制成的铝合金在710～780℃条件下熔炼；(二)在700～740℃条件下铸造成横断面为255mm×1500mm的铸块；(三)在490～500℃条件下使铸块均匀化退火19h；(四)在620℃条件下对铸块加热5～5.5h；(五)在400～430℃条件下将铸块轧制成厚度为6.0～7.0mm的毛坯；(六)再在低于230℃的中温条件下将毛坯轧制成楔形度为0.41～0.43mm/m、薄端2.0～4.0mm的变断面毛坯；(七)应力回火：在470℃条件下保持3.5h，再在340℃条件下保持3.5h；(十)将变断面板材在310～400℃进行退火或淬火。
10.根据权利要求1所述的航空用铝合金变断面板材的制备方法，其特征在于步骤(一)按重量百分比由0.5％的硅、0.5％的铁、1.4％～2.0％的铜、0.20％～0.60％的锰、1.8％～2.8％的镁、0.10％～0.25的铬、5.0％～7.0％的锌、0.1％的钛、余量为铝制成的铝合金在720～770℃条件下熔炼；(二)在710～730℃条件下铸造成横断面为300mm×1200mm的铸块；(三)在450～460℃条件下使铸块均匀化退火41h；(四)在620℃条件下对铸块加热5～5.5h；(五)在370～410℃条件下将铸块轧制成厚度为6.5mm的毛坯；(六)再在低于230℃的中温条件下将毛坯轧制成楔形度为0.41～0.43mm/m、薄端2.0～4.0mm的变断面毛坯；(七)应力回火：在470℃条件下保持3.5h，再在340℃条件下保持3.5h；(十)将变断面板材在310～400℃进行退火或淬火。
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