CN106367699B - 一种铝合金冷环轧消除应力方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铝合金冷环轧消除应力的方法，本发明方法利用铝合金锻件在固溶后产生冷变形拉伸以消除残余应力，通过10m的碾环机对铝合金环锻件进行冷辗环，使所述铝合金锻件的外径扩大2％～3％，其能进一步消除残余应力，消除铝合金环锻件的机加工变形，其不需要一次性投入冷涨形设备及专用冷涨形模具，其只需要利用现有碾环机，具有投入低、成本低的优点，其有效适用于小批量产品。

Description

一种铝合金冷环轧消除应力方法
技术领域
本发明涉及铝合金制造领域，尤其涉及一种铝合金冷环轧消除应力方法。
背景技术
随着我国航天工业、现代国防工业和交通运输业的飞速发展，重要受力部件和结构件的轻量化，促使以铝代钢的呼声越来越高，铝合金锻件的使用量和需求量正逐步增大。有些牌号的铝合金热处理状态为T_51状态(拉伸消除应力状态。适用于固溶热处理或者高温成型后冷却，通过拉伸来消除应力，以产生1％～5％的永久变形量的产品)，在固溶处理结束后，需要进行冷涨形后，再进行时效热处理，以消除铝合金的固溶残余应力。
目前国内铝合金环锻件T_51在固溶结束后，放入预先做好模具的冷涨形机上，进行冷涨形来实现拉伸消除应力，但是涨形机设备一次性投入成本高，且每个环件只能用专用工装进行涨形，模具费用较高，对于小批量产品不适用。
发明内容
本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供一种铝合金冷环轧消除应力方法，其具有投入成本低，适合小批量产品的进行应力消除的优点。
本发明所采用的技术方案如下：
一种铝合金冷环轧消除应力方法，包括以下步骤：
第一步：将铝合金环锻件放入加热炉中加热至535℃～550℃后保温5～6h，然后将所述铝合金锻件从加热炉中取出、然后在8s以内将所述铝合金锻件放入水中进行水冷至室温；
第二步：将铝合金环锻件在10min～20min内转移至10m碾环机上进行冷辗，直至所述铝合金环锻件的外径扩大2％～3％后停止冷辗；
第三步：将冷辗好的铝合金环锻件再次放入加热炉中加热至150～180℃后保温20～26h，然后将铝合金环锻件从加热炉中取出并空冷至室温。
其进一步技术方案在于：
所述铝合金锻件水冷时的水温为60～80℃，所述水冷的时间为20～30min；
所述铝合金环锻件的内孔孔径为900～4000mm，高度为100mm～500mm；
在第二步进行冷辗时，所述碾环机主辊转速为1100mm/s～1200mm/s，所述碾环机的芯辊进给速度为0.01mm/s～0.05mm/s，所述碾环机的锥辊转速为7.2～7.8rad/s。
本发明的有益效果如下：
本发明方法中铝合金锻件在固溶后产生冷变形拉伸以消除残余应力，通过10m的碾环机对铝合金环锻件进行冷辗环，使所述铝合金锻件的外径扩大2％～3％，其能进一步消除残余应力，消除铝合金环锻件的机加工变形，其不需要一次性投入冷涨形设备及专用冷涨形模具，其只需要利用现有碾环机，具有投入低、成本低的优点，其有效适用于小批量产品。
具体实施方式
下面说明本发明的具体实施方式。
实施例：
一种铝合金冷环轧消除应力方法包括以下步骤：
第一步：将铝合金环锻件放入加热炉中加热至535℃后保温5H，然后将铝合金锻件从加热炉中取出，然后将铝合金锻件在8s以内放入水中进行水冷至室温；铝合金锻件水冷时的水温为60℃，水冷的时间为20min。
第二步：将内孔孔径为900mm，高度为100mm铝合金环锻件在10min～20min以内转移至10m碾环机上进行冷辗，直至铝合金环锻件的外径扩大2％后停止冷辗；冷辗后的铝合金环锻件的内孔孔径为918mm，高度为100mm。在冷辗时，碾环机主辊转速为1150mm/s，碾环机的芯辊进给速度为0.02mm/s，碾环机的锥辊转速为7.6rad/s。
第三步：将冷辗好的铝合金环锻件再次放入加热炉中加热至150℃后保温20H，然后将铝合金环锻件从加热炉中取出并空冷至室温。
本发明方法结构简单、使用方便，通过10m的碾环机对铝合金环锻件进行冷辗环，使所述铝合金锻件的外径扩大2％～3％，并且铝合金锻件在固溶后产生冷变形，其能有效消除残余应力，消除铝合金环锻件的机加工变形，其不需要一次性投入冷涨形设备及专用冷涨形模具，其只需要利用现有碾环机，具有投入低、成本低的优点，其有效适用于小批量产品。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (3)

1.一种铝合金冷环轧消除应力方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步：将铝合金环锻件放入加热炉中加热至535℃～550℃后保温5～6h，然后将所述铝合金锻件从加热炉中取出、然后在8s以内将所述铝合金锻件放入水中进行水冷至室温；
第二步：将铝合金环锻件在10min～20min内转移至10m碾环机上进行冷辗，直至所述铝合金环锻件的外径扩大2％～3％后停止冷辗；在第二步进行冷辗时，所述碾环机主辊转速为1100mm/s～1200mm/s，所述碾环机的芯辊进给速度为0.01mm/s～0.05mm/s，所述碾环机的锥辊转速为7.2～7.8rad/s；
第三步：将冷辗好的铝合金环锻件再次放入加热炉中加热至150～180℃后保温20～26h，然后将铝合金环锻件从加热炉中取出并空冷至室温。
2.如权利要求1所述的一种铝合金冷环轧消除应力方法，其特征在于：在第一步中，所述铝合金锻件水冷时的水温为60～80℃，所述水冷的时间为20～30min。
3.如权利要求1所述的一种铝合金冷环轧消除应力方法，其特征在于：所述铝合金环锻件的内孔孔径为900～4000mm，高度为100mm～500mm。
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