CN104195482A - 航空用超薄壁铝合金型材生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空用超薄壁铝合金型材生产工艺，包括步骤：1)挤压前：对铝合金铸棒、挤压模具和挤压筒进行加热；2)型材挤压；3)矫直；4)对矫直后的型材进行定尺锯切；5)热处理；本发明通过在挤压前对铝棒、挤压模具、挤压筒进行预热，可保证在挤压过程中型材温度保持稳定，避免材料因过冷或过热造成型材质量缺陷；同时在拉伸矫直过程中，型材端部被完全包裹固定于夹具孔中，型材与夹具的接触面积大，可避免出现拉伸矫直过程中型材端部断裂问题；并且，本生产工艺采用浓度为8％～10％、温度在25℃～30℃的PAG淬火液对型材进行立式淬火，型材各部分冷却速度均匀，可很大的降低淬火变形，提高产品质量。

Description

航空用超薄壁铝合金型材生产工艺

技术领域

本发明涉及一种生产工艺，特别涉及一种铝合金型材的生产工艺。

背景技术

对于航空用薄壁铝合金型材，尤其是壁厚小于1.3mm的航空用铝合金材，挤压及热处理工艺至关重要。

现有技术中，对于此类型材，由于整体壁厚太薄，不仅对于挤压技术要求高，且挤压后无论在线、离线淬火，采用传统水淬火、均变形严重。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种航空用超薄壁铝合金型材生产工艺，以解决超薄铝合金型材的挤压及热处理变形问题。

本发明航空用超薄壁铝合金型材生产工艺，包括以下步骤：

1)挤压前：对铝合金铸棒进行加热，加热温度控制为400℃～410℃，对挤压模具进行加热，加热温度控制为430℃～440℃；对挤压筒进行加热，加热温度控制为390℃～405℃；按质量百分比计，所述铝合金铸棒的组成成分为：Si:≤0.5％；Fe:≤0.5％；Cu:3.9％～4.9％；Mg:1.2％～1.8％；Mn:0.3％～0.9％；Cr:≤0.1％；Zn:≤0.25％；Ti:≤0.15％；Al:余量；

2)型材挤压：挤压速度控制在≤0.1m/min；

3)矫直：将挤压成型的型材的两端通过夹具固定在液压拉伸机上，然后启动液压拉伸矫直机对型材进行拉伸矫直；所述夹具上设置有与型材端部外形相配的夹具孔，型材端部被夹持固定于夹具孔中；

4)对矫直后的型材进行定尺锯切；

5)热处理：对切割后的型材进行离线热处理，首先，对型材进行固溶处理，固溶制度为：490℃×75min；之后选用立式淬火方式对型材进行淬火，淬火介质为浓度为8％～10％的PAG淬火液，PAG淬火液的温度控制在25℃～30℃；之后在室温下对淬火后的型材进行自然时效处理，时效时间大于96h。

进一步，所述型材的壁厚≤1.3mm。

本发明的有益效果：

本发明航空用超薄壁铝合金型材生产工艺，通过在挤压前对铝棒、挤压模具、挤压筒进行预热，可保证在挤压过程中型材温度保持稳定，避免材料因过冷或过热造成型材质量缺陷；同时在拉伸矫直过程中，型材端部被完全包裹固定于夹具孔中，型材与夹具的接触面积大，可避免出现拉伸矫直过程中型材端部断裂问题；并且，本生产工艺采用浓度为8％～10％、温度在25℃～30℃的PAG淬火液对型材进行立式淬火，型材各部分冷却速度均匀，可很大的降低淬火变形，提高产品质量。

附图说明

图1为型材固定于夹具中的横断面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：本实施例航空用超薄壁铝合金型材生产工艺，包括以下步骤：

1)挤压前：对铝合金铸棒进行加热，加热温度控制为400℃，对挤压模具进行加热，加热温度控制为430℃；对挤压筒进行加热，加热温度控制为390℃；按质量百分比计，所述铝合金铸棒的组成成分为：Si:≤0.5％；Fe:≤0.5％；Cu:3.9％～4.9％；Mg:1.2％～1.8％；Mn:0.3％～0.9％；Cr:≤0.1％；Zn:≤0.25％；Ti:≤0.15％；Al:余量；

2)型材挤压：挤压速度控制在≤0.1m/min；

3)矫直：将挤压成型的型材1的两端通过夹具2固定在液压拉伸机上，然后启动液压拉伸矫直机对型材进行拉伸矫直；所述夹具上设置有与型材端部外形相配的夹具孔，型材端部被夹持固定于夹具孔中；

4)对矫直后的型材进行定尺锯切；

5)热处理：对切割后的型材进行离线热处理，首先，对型材进行固溶处理，固溶制度为：490℃×75min；之后选用立式淬火方式对型材进行淬火，淬火介质为浓度为8％的PAG淬火液，PAG淬火液的温度控制在25℃；之后在室温下对淬火后的型材进行自然时效处理，时效时间大于96h。

本实施例中，所述型材的壁厚为1.3mm。

下表为采用本生产工艺制得的航空用超薄壁铝合金型材的拉伸性能检测数据：

样品	屈服强度(MPa)	抗拉强度(MPa)	拉伸率(％)
				1	312	458	22
2	315	460	24
				3	310	456	21

采用本航空用超薄壁铝合金型材生产工艺，型材拉伸矫直过程中未出现端部断裂问题，且型材在屈服强度、抗拉强度、伸长率及型材尺寸偏差方面均能够达到国际先进水平。

实施例二：本实施例航空用超薄壁铝合金型材生产工艺，包括以下步骤：

挤压前：对铝合金铸棒进行加热，加热温度控制为405℃，对挤压模具进行加热，加热温度控制为435℃；对挤压筒进行加热，加热温度控制为397℃；按质量百分比计，所述铝合金铸棒的组成成分为：Si:≤0.5％；Fe:≤0.5％；Cu:3.9％～4.9％；Mg:1.2％～1.8％；Mn:0.3％～0.9％；Cr:≤0.1％；Zn:≤0.25％；Ti:≤0.15％；Al:余量；

2)型材挤压：挤压速度控制在≤0.1m/min；

3)矫直：将挤压成型的型材1的两端通过夹具2固定在液压拉伸机上，然后启动液压拉伸矫直机对型材进行拉伸矫直；所述夹具上设置有与型材端部外形相配的夹具孔，型材端部被夹持固定于夹具孔中；

4)对矫直后的型材进行定尺锯切；

5)热处理：对切割后的型材进行离线热处理，首先，对型材进行固溶处理，固溶制度为：490℃×75min；之后选用立式淬火方式对型材进行淬火，淬火介质为浓度为9％的PAG淬火液，PAG淬火液的温度控制在28℃；之后在室温下对淬火后的型材进行自然时效处理，时效时间大于96h。

本实施例中，所述型材的壁厚为1.2mm。

下表为采用本生产工艺制得的航空用超薄壁铝合金型材的拉伸性能检测数据：

样品	屈服强度(MPa)	抗拉强度(MPa)	拉伸率(％)
				1	314	457	23
2	319	461	24
				3	316	455	22

采用本航空用超薄壁铝合金型材生产工艺，型材拉伸矫直过程中未出现端部断裂问题，且型材在屈服强度、抗拉强度、伸长率及型材尺寸偏差方面均能够达到国际先进水平。

实施例三：本实施例航空用超薄壁铝合金型材生产工艺，包括以下步骤：

挤压前：对铝合金铸棒进行加热，加热温度控制为410℃，对挤压模具进行加热，加热温度控制为440℃；对挤压筒进行加热，加热温度控制为405℃；按质量百分比计，所述铝合金铸棒的组成成分为：Si:≤0.5％；Fe:≤0.5％；Cu:3.9％～4.9％；Mg:1.2％～1.8％；Mn:0.3％～0.9％；Cr:≤0.1％；Zn:≤0.25％；Ti:≤0.15％；Al:余量；

2)型材挤压：挤压速度控制在≤0.1m/min；

3)矫直：将挤压成型的型材1的两端通过夹具2固定在液压拉伸机上，然后启动液压拉伸矫直机对型材进行拉伸矫直；所述夹具上设置有与型材端部外形相配的夹具孔，型材端部被夹持固定于夹具孔中；

4)对矫直后的型材进行定尺锯切；

5)热处理：对切割后的型材进行离线热处理，首先，对型材进行固溶处理，固溶制度为：490℃×75min；之后选用立式淬火方式对型材进行淬火，淬火介质为浓度为9％的PAG淬火液，PAG淬火液的温度控制在30℃；之后在室温下对淬火后的型材进行自然时效处理，时效时间大于96h。

本实施例中，所述型材的壁厚为1.0mm。

下表为采用本生产工艺制得的航空用超薄壁铝合金型材的拉伸性能检测数据：

样品	屈服强度(MPa)	抗拉强度(MPa)	拉伸率(％)
				1	317	459	24
2	315	455	22
				3	320	462	24

采用本航空用超薄壁铝合金型材生产工艺，型材拉伸矫直过程中未出现端部断裂问题，且型材在屈服强度、抗拉强度、伸长率及型材尺寸偏差方面均能够达到国际先进水平。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.航空用超薄壁铝合金型材生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1)挤压前：对铝合金铸棒进行加热，加热温度控制为400℃～410℃，对挤压模具进行加热，加热温度控制为430℃～440℃；对挤压筒进行加热，加热温度控制为390℃～405℃；按质量百分比计，所述铝合金铸棒的组成成分为：Si:≤0.5％；Fe:≤0.5％；Cu:3.9％～4.9％；Mg:1.2％～1.8％；Mn:0.3％～0.9％；Cr:≤0.1％；Zn:≤0.25％；Ti:≤0.15％；Al:余量；

2)型材挤压：挤压速度控制在≤0.1m/min；

3)矫直：将挤压成型的型材的两端通过夹具固定在液压拉伸机上，然后启动液压拉伸矫直机对型材进行拉伸矫直；所述夹具上设置有与型材端部外形相配的夹具孔，型材端部被夹持固定于夹具孔中；

4)对矫直后的型材进行定尺锯切；

5)热处理：对切割后的型材进行离线热处理，首先，对型材进行固溶处理，固溶制度为：490℃×75min；之后选用立式淬火方式对型材进行淬火，淬火介质为浓度为8％～10％的PAG淬火液，PAG淬火液的温度控制在25℃～30℃；之后在室温下对淬火后的型材进行自然时效处理，时效时间大于96h。

2.根据权利要求1所述的航空用超薄壁铝合金型材生产工艺，其特征在于：所述型材的壁厚≤1.3mm。