CN106868434A - 一种大型不规则形状铝合金锻件的热处理方法 - Google Patents

一种大型不规则形状铝合金锻件的热处理方法 Download PDF

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冀胜利
刘珂妮
李志杰
何森虎
常永峰
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Shaanxi Hongyuan Aviation Forging Co Ltd
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon

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Abstract

本发明对一种大型不规则形状铝合金锻件利用等温锻的方法进行固熔。等温锻用校正模具利用锻件终锻模具，模具加热温度与大型不规则形状铝合金锻件固熔温度相同。目的在于利用等温锻模具进行对复杂锻件的整体校正。固熔之后进行锻件正常人工时效或自然时效。利用这一方法可将大型不规则形状铝合金锻件固熔过程产生的翘曲变形校正至符合图纸要求，减少校正完后锻件回弹变形。

Description

一种大型不规则形状铝合金锻件的热处理方法
技术领域
本发明属于一种大型截面复杂铝合金锻件热处理方法，属于铝合金热处理，具体涉及一种铝合金锻件热处理方法，适用于截面复杂、尺寸精度要求高的铝合金锻件翘曲校正。
背景技术
铝合金是一种较年轻的金属材料，铝合金的用量之多、范围之广仅次于钢铁，成为第二大金属材料。铝合金因其密度低、重量轻，铝合金锻件是航空工业普遍应用的一种重要结构材料。为了获得所需的力学性能，对铝合金锻件需要进行适当的锻后热处理，常用的热处理方式是固溶时效。
锻后热处理制度可使铝合金获得良好的综合力学性能，但对于大型截面复杂铝合金锻件，固溶过程中铝合金处于软化状态，特别是投影面积较大、腹板薄，尺寸精度高的铝合金锻件，常因锻件各部位非对称形状复杂，造成热应力及组织转变应力分布不均，引起锻件翘曲变形，出炉水冷时将进一步加剧。大型封闭框锻件因尺寸形状变形产生的废品率可达到30～70％。
发明内容
本发明的目的是：提出一种大型截面复杂铝合金锻件热处理方法，以解决大型高筋、薄腹板，截面复杂铝合金整体框和尺寸精度较高的铝合金，热处理固溶过程翘曲变形的难题，精确控制，板复杂铝合金锻件的尺寸形状，提高产品合格率，并减少工序、工装、降低成本。
本发明的思想：在固溶和时效之间，利用大型金锻件终锻模具，用等温校正的方法进行铝合金固溶变形翘曲控制。等温校正温度与铝合金的固溶温度相同，用较小的压力保压一定时间。等温校正完采用快速水冷。可以减小大型复杂封闭框锻件固溶过程翘曲问题。
本发明的技术方案：
提供了一种大型不规则形状铝合金锻件的热处理方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
步骤一、固溶
将不规则形状铝合金锻件置于电加热炉中进行加热，加热温度为490℃～505℃，保温时间为1.5～2小时；同时对模具进行加热，加热温度为490℃～505℃，保温时间为12小时；保证所述的铝合金锻件和模具同时加热完成；
步骤二、等温校正
所述的铝合金锻件固溶出炉后立即转至模具型腔内，通过压力机合模下压，下压压力为终锻压力的0.2～0.25，保压时间为15～30min；
步骤三、冷却时效
将所述的铝合金锻件出模并进行水冷，之后进行人工时效或自然时效。
本发明的优点是：可使复杂高筋薄腹铝合金封闭框锻件翘曲由原来的7～15mm，减小至3～5mm。热处理废品率由原来的40～100％降至3％以下。校正工装制作简单可用普通碳钢材料制作，减小复杂件用校正模工序校正，方便简洁，降低成本。
具体实施方式
下面结合实施例来对本发明做进一步说明。
实施例1
一种大型不规则形状铝合金锻件的热处理方法，所述的不规则形状铝合金锻件为LD10大型铝合金梁框，其特征在于该方法包括如下步骤：
步骤一、固溶
将不规则形状铝合金锻件置于电加热炉中进行加热，加热温度为490℃～505℃，保温时间为1.5～2小时；同时对模具进行加热，加热温度为490℃～505℃，保温时间为12小时；保证所述的铝合金锻件和模具同时加热完成；
步骤二、等温校正
所述的铝合金锻件固溶出炉后立即转至模具型腔内，通过压力机合模下压，下压压力为2000吨，保压时间为20min；
步骤三、冷却时效
将所述的铝合金锻件出模并进行水冷，之后进行自然时效。
实施例2、
一种大型不规则形状铝合金锻件的热处理方法，所述的不规则形状铝合金锻件为LD5铝合模锻件，其特征在于该方法包括如下步骤：
步骤一、固溶
将不规则形状铝合金锻件置于电加热炉中进行加热，加热温度为490℃～505℃，保温时间为1.5～2小时；同时对模具进行加热，加热温度为490℃～505℃，保温时间为12小时；保证所述的铝合金锻件和模具同时加热完成；
步骤二、等温校正
所述的铝合金锻件固溶出炉后立即转至模具型腔内，通过压力机合模下压，下压压力为2000吨，保压时间为20min；
步骤三、冷却时效
将所述的铝合金锻件出模并进行水冷，之后进行人工时效。

Claims (3)

1.一种大型不规则形状铝合金锻件的热处理方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
步骤一、固溶
将不规则形状铝合金锻件置于电加热炉中进行加热，加热温度为490℃～505℃，保温时间为1.5～2小时；同时对模具进行加热，加热温度为490℃～505℃，保温时间为12小时；保证所述的铝合金锻件和模具同时加热完成；
步骤二、等温校正
所述的铝合金锻件固溶出炉后立即转至模具型腔内，通过压力机合模下压，下压压力为终锻压力的0.2～0.25，保压时间为15～30min；
步骤三、冷却时效
将所述的铝合金锻件出模并进行水冷，之后进行人工时效或自然时效。
2.一种大型不规则形状铝合金锻件的热处理方法，所述的不规则形状铝合金锻件为LD10大型铝合金梁框，其特征在于该方法包括如下步骤：
步骤一、固溶
将不规则形状铝合金锻件置于电加热炉中进行加热，加热温度为490℃～505℃，保温时间为1.5～2小时；同时对模具进行加热，加热温度为490℃～505℃，保温时间为12小时；保证所述的铝合金锻件和模具同时加热完成；
步骤二、等温校正
所述的铝合金锻件固溶出炉后立即转至模具型腔内，通过压力机合模下压，下压压力为2000吨，保压时间为20min；
步骤三、冷却时效
将所述的铝合金锻件出模并进行水冷，之后进行自然时效。
3.一种大型不规则形状铝合金锻件的热处理方法，所述的不规则形状铝合金锻件为LD5铝合模锻件，其特征在于该方法包括如下步骤：
步骤一、固溶
将不规则形状铝合金锻件置于电加热炉中进行加热，加热温度为490℃～505℃，保温时间为1.5～2小时；同时对模具进行加热，加热温度为490℃～505℃，保温时间为12小时；保证所述的铝合金锻件和模具同时加热完成；
步骤二、等温校正
所述的铝合金锻件固溶出炉后立即转至模具型腔内，通过压力机合模下压，下压压力为2000吨，保压时间为20min；
步骤三、冷却时效
将所述的铝合金锻件出模并进行水冷，之后进行人工时效。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101365818A (zh) * 2006-03-31 2009-02-11 株式会社神户制钢所 铝合金锻造构件及其制造方法
CN101413079A (zh) * 2008-09-17 2009-04-22 北京有色金属研究总院 一种含钴的铝合金材料及其制备方法
CN102121086A (zh) * 2011-01-20 2011-07-13 西北工业大学 一种超薄异形复杂钛合金锻件的热处理方法

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