CN106702233B - 用7003-t6铝合金制作高表面要求飞机构件的生产工艺 - Google Patents

用7003-t6铝合金制作高表面要求飞机构件的生产工艺 Download PDF

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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

用7003-T6铝合金制作高表面要求飞机构件的生产工艺
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 (3)

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；挤压成型中用牵引机进行牵引，牵引速度为3.0～4.5 mm/s；挤压系数为41，挤压速度为3.0～4.5mm/s。
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：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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