CN106702233A - 用7003‑t6铝合金制作高表面要求飞机构件的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用7003‑T6铝合金制作高表面要求飞机构件的生产工艺,包括成分优化、铸造铝合金铸棒、挤压成型、淬火、拉伸矫直及人工时效步骤;成分优化后7003铝合金组成成分为:Si:0.20%,Fe:0.25%,Cu:0.10%,Mn:0.15%~0.25%,Mg:0.75%~0.8%,Cr:0.15%,Zn:5.7%~5.8%,Ti:0.15%,Zr:0.09%~0.15%,Al:余量;挤压过程中通液氮冷却模具型腔;人工时效采用双级时效:105℃×8h+135℃×10h;采用本方法生产的构件综合力学性能优异,形位尺寸精度及表面质量得到有效提高,延长了模具的使用寿命,尺寸表面符合客户要求,完全满足航空产品的应用需求。
Description
技术领域
本发明属于型材生产工艺领域,具体涉及一种用7003-T6铝合金制作高表面要求飞机构件的生产工艺。
背景技术
随着航空航天技术的发展,对铝合金的综合性能提出了更高的要求,一直用于检验铝合金性能的强度、硬度和塑性等指标已经不能全面地反映其综合性能。铝合金表面粗糙度作为反映其综合性能的指标之一,越来越受到人们的重视。特别是表面质量,不仅反映了材料的外观而且也与材料的成分和内部组织有关。7003合金强度高挤压成型后往往表面产生拉毛现象,不仅影响铝合金用表面质量,还极易损坏模具,造成损失。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种用7003-T6铝合金制作高表面要求飞机构件的生产工艺,在满足力学性能要求的情况下,提高构件的形位尺寸精度及表面质量,延长模具的使用寿命。
为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:一种用7003-T6铝合金制作高表面要求飞机构件的生产工艺,包括成分优化、铸造铝合金铸棒、挤压成型、淬火、拉伸矫直及人工时效步骤;成分优化后7003铝合金组成成分为:Si:0.20%,Fe:0.25%,Cu:0.10%,Mn:0.15%~0.25%,Mg:0.75%~0.8%,Cr:0.15%,Zn:5.7%~5.8%,Ti:0.15%,Zr:0.09%~0.15%,Al:余量;挤压过程中通液氮冷却模具型腔;人工时效采用双级时效:105℃×8h+135℃×10h。
进一步,挤压前对铝合金铸棒进行加热,加热温度为470~490℃,加热方式为梯度加热;对模具进行加热,加热温度为500±10℃;对挤压筒进行加热,加热温度为450±10℃。
进一步,挤压成型中用牵引机进行牵引,牵引速度为3.0~4.5mm/s;挤压系数为41,挤压速度为3.0~4.5mm/s。
进一步,淬火方式为水雾;淬火后进行拉伸矫直处理,拉伸率为0.5%~1.5%。
本发明的有益效果在于:采用本发明的方法生产铝合金飞机构件的综合力学性能优异,在满足力学性能要求的情况下,构件的形位尺寸精度及表面质量得到有效提高,延长了模具的使用寿命;其尺寸表面符合客户要求,T6能够达到:Rm:350MPa;Rp0.2:290MPa;A:8%,完全满足航空产品的应用需求。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。
实施例1
本实施例中用7003-T6铝合金制作高表面要求飞机构件的生产工艺,包括成分优化、铸造铝合金铸棒、挤压成型、淬火、拉伸矫直及人工时效步骤;成分优化后7003铝合金组成成分为:Si:0.20%,Fe:0.25%,Cu:0.10%,Mn:0.2%,Mg:0.78%,Cr:0.15%,Zn:5.75%,Ti:0.15%,Zr:0.12%,Al:余量;挤压过程中通液氮冷却模具型腔;人工时效采用双级时效:105℃×8h+135℃×10h。
作为本实施例的进一步改进,挤压成型及淬火拉伸具体步骤如下:
(1)挤压前对铝合金铸棒进行加热,加热温度为480℃,加热方式为梯度加热;对模具进行加热,加热温度为500℃;对挤压筒进行加热,加热温度为450℃;
(2)挤压成型中用牵引机进行牵引,牵引速度为3.75mm/s;挤压系数为41,挤压速度为3.75mm/s;
(3)淬火方式为水雾;淬火后进行拉伸矫直处理,拉伸率为1.0%;
实施例2
本实施例中用7003-T6铝合金制作高表面要求飞机构件的生产工艺,包括成分优化、铸造铝合金铸棒、挤压成型、淬火、拉伸矫直及人工时效步骤;成分优化后7003铝合金组成成分为:Si:0.20%,Fe:0.25%,Cu:0.10%,Mn:0.15%,Mg:0.75%,Cr:0.15%,Zn:5.7%,Ti:0.15%,Zr:0.09%,Al:余量;挤压过程中通液氮冷却模具型腔;人工时效采用双级时效:105℃×8h+135℃×10h。
作为本实施例的进一步改进,挤压成型及淬火拉伸具体步骤如下:
(1)挤压前对铝合金铸棒进行加热,加热温度为470℃,加热方式为梯度加热;对模具进行加热,加热温度为490℃;对挤压筒进行加热,加热温度为440℃;
(2)挤压成型中用牵引机进行牵引,牵引速度为3.0mm/s;挤压系数为41,挤压速度为3.0mm/s;
(3)淬火方式为水雾;淬火后进行拉伸矫直处理,拉伸率为0.5%;
实施例3
本实施例中用7003-T6铝合金制作高表面要求飞机构件的生产工艺,包括成分优化、铸造铝合金铸棒、挤压成型、淬火、拉伸矫直及人工时效步骤;成分优化后7003铝合金组成成分为:Si:0.20%,Fe:0.25%,Cu:0.10%,Mn:0.25%,Mg:0.8%,Cr:0.15%,Zn:5.8%,Ti:0.15%,Zr:0.15%,Al:余量;挤压过程中通液氮冷却模具型腔;人工时效采用双级时效:105℃×8h+135℃×10h。
作为本实施例的进一步改进,挤压成型及淬火拉伸具体步骤如下:
(1)挤压前对铝合金铸棒进行加热,加热温度为490℃,加热方式为梯度加热;对模具进行加热,加热温度为510℃;对挤压筒进行加热,加热温度为460℃;
(2)挤压成型中用牵引机进行牵引,牵引速度为4.5mm/s;挤压系数为41,挤压速度为4.5mm/s;
(3)淬火方式为水雾;淬火后进行拉伸矫直处理,拉伸率为1.5%;
实施例4
本实施例中用7003-T6铝合金制作高表面要求飞机构件的生产工艺,包括成分优化、铸造铝合金铸棒、挤压成型、淬火、拉伸矫直及人工时效步骤;成分优化后7003铝合金组成成分为:Si:0.20%,Fe:0.25%,Cu:0.10%,Mn:0.17%,Mg:0.76%,Cr:0.15%,Zn:5.72%,Ti:0.15%,Zr:0.11%,Al:余量;挤压过程中通液氮冷却模具型腔;人工时效采用双级时效:105℃×8h+135℃×10h。
作为本实施例的进一步改进,挤压成型及淬火拉伸具体步骤如下:
(1)挤压前对铝合金铸棒进行加热,加热温度为475℃,加热方式为梯度加热;对模具进行加热,加热温度为495℃;对挤压筒进行加热,加热温度为445℃。
(2)挤压成型中用牵引机进行牵引,牵引速度为3.75mm/s;挤压系数为41,挤压速度为3.75mm/s。
(3)淬火方式为水雾;淬火后进行拉伸矫直处理,拉伸率为0.75%。
实施例5
本实施例中用7003-T6铝合金制作高表面要求飞机构件的生产工艺,包括成分优化、铸造铝合金铸棒、挤压成型、淬火、拉伸矫直及人工时效步骤;成分优化后7003铝合金组成成分为:Si:0.20%,Fe:0.25%,Cu:0.10%,Mn:0.225%,Mg:0.79%,Cr:0.15%,Zn:5.78%,Ti:0.15%,Zr:0.14%,Al:余量;挤压过程中通液氮冷却模具型腔;人工时效采用双级时效:105℃×8h+135℃×10h。
作为本实施例的进一步改进,挤压成型及淬火拉伸具体步骤如下:
(1)挤压前对铝合金铸棒进行加热,加热温度为485℃,加热方式为梯度加热;对模具进行加热,加热温度为505℃;对挤压筒进行加热,加热温度为455℃。
(2)挤压成型中用牵引机进行牵引,牵引速度为4.15mm/s;挤压系数为41,挤压速度为4.15mm/s。
(3)淬火方式为水雾;淬火后进行拉伸矫直处理,拉伸率为1.3%。
通过控制合金成分,对模具型腔进行冷却,可有效防止型材在挤压过程中产生拉毛现象,挤压过程中采用牵引机牵引,可保证挤出后的型材不产生堆积现象,防止了型材出现扭曲。经验证,采用本工艺生产的铝合金飞机构件,其综合力学性能优异,在满足力学性能要求的情况下,构件的形位尺寸精度及表面质量得到有效提高,延长了模具的使用寿命;尺寸表面符合客户要求,T6能够达到:Rm:350MPa;Rp0.2:290MPa;A:8%,完全满足航空产品的应用需求。
最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (4)
1.一种用7003-T6铝合金制作高表面要求飞机构件的生产工艺,包括成分优化、铸造铝合金铸棒、挤压成型、淬火、拉伸矫直及人工时效步骤,其特征在于:成分优化后7003铝合金组成成分为:Si:0.20%,Fe:0.25%,Cu:0.10%,Mn:0.15%~0.25%,Mg:0.75%~0.8%,Cr:0.15%,Zn:5.7%~5.8%,Ti:0.15%,Zr:0.09%~0.15%,Al:余量;挤压过程中通液氮冷却模具型腔;人工时效采用双级时效:105℃×8h+135℃×10h。
2.根据权利要求1所述的用7003-T6铝合金制作高表面要求飞机构件的生产工艺,其特征在于:挤压前对铝合金铸棒进行加热,加热温度为470~490℃,加热方式为梯度加热;对模具进行加热,加热温度为500±10℃;对挤压筒进行加热,加热温度为450±10℃。
3.根据权利要求1所述的用7003-T6铝合金制作高表面要求飞机构件的生产工艺,其特征在于:挤压成型中用牵引机进行牵引,牵引速度为3.0~4.5mm/s;挤压系数为41,挤压速度为3.0~4.5mm/s。
4.根据权利要求1所述的用7003-T6铝合金制作高表面要求飞机构件的生产工艺,其特征在于:淬火方式为水雾;淬火后进行拉伸矫直处理,拉伸率为0.5%~1.5%。
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