CN101037752A - 航空用铝合金预拉伸板材及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
航空用铝合金预拉伸板材及其生产方法，本发明涉及一种铝合金预拉伸板材及其生产方法。本发明是为了解决现有铝合金板材经机械加工容易产生变形及加工成品率低的问题。航空用铝合金预拉伸板材按照重量份数比由0.20份的Si、0.20份的Fe、4.2份的Cu、0.70份的Mn、1.5份的Mg、0.6份的Ni、0.1份的Zn、0.10份的Ti和余量的Al制成，合计100份。航空用铝合金预拉伸板材的生产方法是通过以下步骤实现的：一、配料；二、铸造；三、均热处理；四、加热、热轧、剪切；五、淬火、矫直及预拉伸，按照实际产品需要对板材锯切，即得到航空用铝合金预拉伸板材。本发明中的板材产品性能稳定、板材机械加工时不变形，加工成品率升高。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝合金预拉伸板材及其生产方法。
背景技术
航空用铝合金板材要求板材经机械加工后，板材变形量低，但现有的铝合金板材经淬火热处理时，由于板材在淬火的急速冷却过程中，板材的表面层与板材的中心层的冷却速度不一致，存在冷却梯度，板材的表面层受到附加压应力，而中性层受到附加拉应力，从而使板材产生残余应力，导致成品状态的板材进行机械加工时，会产生加工变形，影响零件的外观形状和尺寸，增加了成本，降低了加工成品率。
发明内容
本发明是为了解决现有铝合金板材经机械加工容易产生变形及加工成品率低的问题。航空用铝合金预拉伸板材按照重量份数比由0.20份的Si、0.20份的Fe、4.2份的Cu、0.70份的Mn、1.5份的Mg、0.6份的Ni、0.1份的Zn、0.10份的Ti和余量的Al制成，合计100份。航空用铝合金预拉伸板材的生产方法是通过以下步骤实现的：一、按照重量份数比将0.20份的Si、0.20份的Fe、4.2份的Cu、0.70份的Mn、1.5份的Mg、0.6份的Ni、0.1份的Zn、0.10份的Ti和余量的Al充分混合，合计100份；二、将混合后的金属在700～750℃的条件下熔炼5～12小时，然后在温度为690～710℃、铸造速度为90～95mm/min的条件下对熔炼好的金属进行铸造，并将金属铸造成断面尺寸为255×1500mm的铸块；三、在490～500℃的温度下将铸块均热处理18～20小时，然后按照实际需要以常规方法对均热好的铸块进行刨边、锯切和铣面；四、在400～430℃的温度下，按照实际需要对铸块进行热轧毛料厚度，剪切毛料长度；五、将热轧剪切后的毛料在496～500℃的条件下进行淬火60～120min，并用大十一辊矫直机对淬火后得到的毛料进行矫直，在淬火后的4～6小时内用拉伸机对毛料按照拉伸量为1.5～3.0％的参数进行预拉伸，按照实际产品的需要对板材进行锯切，即得到航空用铝合金预拉伸板材。本发明的优点在于：(1)本发明增加航空用铝合金板材预拉伸工序，控制板材淬火至预拉伸的时间间隔和预拉伸的拉伸量，消除了板才在淬火工序产生的残余应力，生产出的板材产品性能稳定、板面平整、板材残余内应力低、板材机械加工时不变形。(2)本发明的方法解决了航空用铝合金板材加工变形问题，提高了航空工业加工铝合金板材料的成品率，缩短生产周期。(3)本发明的产品的预拉伸工序，通过控制航空用铝合金预拉伸板材的预拉伸间隔时间、预拉伸量，从而提高了板材的平整度、降低了铝合金板材的残余内应力，使加工成品率升高，成品率为60～95％，本发明中的金属配比，本发明中的合金配比科学合理，尤其是Mg元素和Ni元素的加入，使合金的整体性能得到了很大的提高，抗拉性能好，比普通铝合金提高了20～40％，耐腐蚀性能比普通铝合金提高了20～40％。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式中航空用铝合金预拉伸板材按照重量份数比由0.20份的Si、0.20份的Fe、4.2份的Cu、0.70份的Mn、1.5份的Mg、0.6份的Ni、0.1份的Zn、0.10份的Ti和余量的Al制成，合计100份。
具体实施方式二：本实施方式中航空用铝合金预拉伸板材的生产方法是通过以下步骤实现的：一、按照重量份数比将0.20份的Si、0.20份的Fe、4.2份的Cu、0.70份的Mn、1.5份的Mg、0.6份的Ni、0.1份的Zn、0.10份的Ti和余量的Al充分混合，合计100份；二、将混合后的金属在700～750℃的条件下熔炼5～12小时，然后在温度为690～710℃、铸造速度为90～95mm/min的条件下对熔炼好的金属进行铸造，并将金属铸造成断面尺寸为255×1500mm的铸块；三、在490～500℃的温度下将铸块均热处理18～20小时，然后按照实际需要以常规方法对均热好的铸块进行刨边、锯切和铣面；四、在400～430℃的温度下，按照实际需要对铸块进行热轧毛料厚度，剪切毛料长度；五、将热轧剪切后的毛料在496～500℃的条件下进行淬火60～120min，并用大十一辊矫直机对淬火后得到的毛料进行矫直，在淬火后的4～6小时内用拉伸机对毛料按照拉伸量为1.5～3.0％的参数进行预拉伸，按照实际产品的需要对板材进行锯切，即得到航空用铝合金预拉伸板材。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二的不同点在于步骤二中将混合后的金属在720～740℃的条件下进行熔炼6～10小时。其它步骤与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式二的不同点在于步骤二中将混合后的金属在730℃的条件下进行熔炼9小时。其它步骤与具体实施方式二相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式二的不同点在于步骤二中在温度为695～705℃、铸造速度为92～94mm/min的条件下对熔炼好的金属进行铸造。其它步骤与具体实施方式二相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式二的不同点在于步骤二中在温度为700℃、铸造速度为93mm/min的条件下对熔炼好的金属进行铸造。其它步骤与具体实施方式五相同。其它步骤与具体实施方式二相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式二的不同点在于步骤三中在492～496℃的温度下将铸块均热处理18.5～19.5小时。其它步骤与具体实施方式二相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式二的不同点在于步骤三中在495℃的温度下将铸块均热处理19小时。其它步骤与具体实施方式二相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式二的不同点在于步骤四中在410～420℃的温度下，按照实际需要对铸块进行热轧毛料厚度，剪切毛料长度。其它步骤与具体实施方式二相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式二的不同点在于步骤四中在415℃的温度下，按照实际需要对铸块进行热轧毛料厚度，剪切毛料长度。其它步骤与具体实施方式二相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式二的不同点在于步骤五中将矫直的毛料在497～499℃的条件下进行淬火70～110min。并用大十一辊矫直机对淬火后得到的毛料进行矫直。其它步骤与具体实施方式二相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式二的不同点在于步骤五中将剪切后的毛料在498℃的条件下进行淬火90min，并用大十一辊矫直机对淬火后得到的毛料进行矫直。其它步骤与具体实施方式二相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式二的不同点在于步骤五中在淬火后矫直的毛料4.5～5.5小时内用拉伸机对毛料按照拉伸量为1.8～2.8％的参数进行预拉伸。其它步骤与具体实施方式二相同。
具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式二的不同点在于步骤五中在淬火后矫直的毛料的5小时内用拉伸机对毛料按照拉伸量为2.6％的参数进行预拉伸。其它步骤与具体实施方式二相同。
Claims (7)
1、根据权利要求1所述的航空用铝合金预拉伸板材，其特征在于航空用铝合金预拉伸板材按照重量份数比由0.20份的Si、0.20份的Fe、4.2份的Cu、0.70份的Mn、1.5份的Mg、0.6份的Ni、0.1份的Zn、0.10份的Ti和余量的Al制成，合计100份。
2、航空用铝合金预拉伸板材的其生产方法，其特征在于航空用铝合金预拉伸板材的生产方法是通过以下步骤实现的：一、按照重量份数比将0.20份的Si、0.20份的Fe、4.2份的Cu、0.70份的Mn、1.5份的Mg、0.6份的Ni、0.1份的Zn、0.10份的Ti和余量的Al充分混合，合计100份；二、将混合后的金属在700～750℃的条件下熔炼5～12小时，然后在温度为690～710℃、铸造速度为90～95mm/min的条件下对熔炼好的金属进行铸造，并将金属铸造成断面尺寸为255×1500mm的铸块；三、在490～500℃的温度下将铸块均热处理18～20小时，然后按照实际需要以常规方法对均热好的铸块进行刨边、锯切和铣面；四、在400～430℃的温度下，按照实际需要对铸块进行热轧毛料厚度，剪切毛料长度；五、将热轧剪切后的毛料在496～500℃的条件下进行淬火60～120min，并用大十一辊矫直机对淬火后得到的毛料进行矫直，在淬火后的4～6小时内用拉伸机对毛料按照拉伸量为1.5～3.0％的参数进行预拉伸，按照实际产品的需要对板材进行锯切，即得到航空用铝合金预拉伸板材。
3、根据权利要求2所述的航空用铝合金预拉伸板材的其生产方法，其特征在于步骤二中在温度为695～705℃、铸造速度为92～94mm/min的条件下对熔炼好的金属进行铸造。
4、根据权利要求2所述的航空用铝合金预拉伸板材的其生产方法，其特征在于步骤三中在492～496℃的温度下将铸块均热处理18.5～19.5小时。
5、根据权利要求2所述的航空用铝合金预拉伸板材的其生产方法，其特征在于步骤四中在410～420℃的温度下，按照实际需要对铸块进行热轧毛料厚度，剪切毛料长度。
6、根据权利要求2所述的航空用铝合金预拉伸板材的其生产方法，其特征在于步骤五中将剪切后的毛料在497～499℃的条件下进行淬火70～110min，并用大十一辊矫直机对淬火后得到的毛料进行矫直。
7、根据权利要求2所述的航空用铝合金预拉伸板材的其生产方法，其特征在于步骤五中在淬火后的4.5～5.5小时内用拉伸机对毛料按照拉伸量为1.8～2.8％的参数进行预拉伸。
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