CN107931337B - 一种AlZnMgCu系铝合金厚板的差温轧制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种AlZnMgCu系铝合金厚板的差温轧制方法，此方法适用于生产厚度为60‑120mm的AlZnMgCu系铝合金厚板，首先采用普通热轧将铸锭轧至180‑240mm；然后采用喷淋的方式冷却轧板表层，将热轧板表层温度降低至300℃‑400℃，此时，热轧板心部温度比表层高50℃‑100℃；最后采用大压下量轧制将热轧板轧至目标厚度。该方法利用热轧板表层和心部的温差，改变表层和心部的变形抗力，可使热轧板表层和心部变形均匀，提高厚板的均匀性。该工艺方法操作简便，具有实际工业生产应用价值。

Description

一种AlZnMgCu系铝合金厚板的差温轧制方法
技术领域
本发明涉及一种铝合金的轧制方法，属于有色金属材料及其热加工领域。
背景技术
铝合金结构件因其在制造成本、结构减重和成形性等方面的综合优势，在航空、航天、航海和交通运输等重要的轻量化整体结构中应用广泛，并向大规格整体化的趋势发展，对铝合金板材的厚度要求越来越高。随板材厚度要求的提高，在热轧过程中，厚板心部受力远小于表层受力，因此，厚板心部热变形程度远小于表层。铝合金铸锭经热轧、固溶淬火、时效处理后，表层和心部的性能不均匀性大幅增加。对于60mm以上的厚板，由于其心部轧不透、淬火冷不透的原因，带来的心部和表层的性能差距可能大于10％，这将大幅降低材料的成品率与使用价值。
为了提高铝合金厚板的均匀性，从不均匀性产生的源头，即提高热轧板变形均匀性开始控制是可行的方案。为提高轧制均匀性，研究者们提出过增大道次压下量的方法和龙形轧制的方法，但这两种方法对设备要求非常高，且只适用于厚度较薄的厚板。差温轧制的方法，不需要对设备进行大幅的改动，具有重要的实际生产意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术不足而提供一种AlZnMgCu系铝合金厚板的差温轧制方法。
本发明的目的通过以下方法实现：一种AlZnMgCu系铝合金厚板的差温轧制方法，其特征在于，该方法分为三个阶段进行，首先采用普通热轧将铸锭轧至180-240mm；然后采用喷淋的方式冷却轧板表层，将热轧板表层温度降低至300℃-400℃，此时，热轧板心部温度比表层高50℃-100℃；最后采用大压下量轧制将热轧板轧至目标厚度。
所述方法，所述适用于生产铝合金厚板的厚度为60-120mm。
所述方法，所述喷淋冷却方式为水冷及乳化液冷却。
本发明在工艺设计中有以下考虑：首先，轧制过程中，使表层快速降温而心部降温较小，此时表层与心部存在较大的温差，可使表层的屈服强度远大于心部，可有效的提高表层的变形抗力，降低表面变形，提高变形均匀性；其次，降温的同时保证表层温度高于300℃，可有效防止表层产生冷变形，防止合金在后续的固溶处理中产生大量再结晶而降低表层材料性能。
本发明优点在于：①通过提高表层与心部的变形均匀性，提高材料最终性能均匀性。②提高心部性能的同时，并未降低表层性能，因此提高了厚板的整体性能。③该工艺方法操作简便，对设备要求低，节约成本，易于实现，具有实际工业生产应用价值。
附图说明
图1为差温轧制示意图。
具体实施方式
以下结合对比例与实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。
室温拉伸实验按照国标GB/T228-2002制成标准拉伸试样，拉伸实验在CRIMS-DDL100万能材料力学拉伸机上进行，拉伸速度为2mm/min。
对比例1
铝合金厚板材料为7050铝合金，原始厚度为370mm，采用普通热轧的方法直接将铸锭轧至80mm，然后对厚板进行固溶、淬火和三级时效T77处理，厚板表层、1/4层、心部的拉伸性能如表1所示。
实施例1
铝合金厚板材料为7050铝合金，原始厚度为370mm，采用差温轧制的方法，首先采用普通热轧的方法将7050铸锭热轧至180mm，然后将厚板表面冷却至300℃，最后采用道次变形量为20mm的大压下量轧制，将厚板热轧至80mm，厚板最终尺寸为：3000×1200×80mm。对厚板进行固溶、淬火和三级时效T77处理，厚板表层、1/4层、心部的拉伸性能如表1所示。
表1对比例1和实施例1的拉伸性能

Claims (3)

1.一种AlZnMgCu系铝合金厚板的差温轧制方法，其特征在于，该方法分为三个阶段进行，首先采用普通热轧将铸锭轧至180-240mm；然后采用喷淋的方式冷却轧板表层，将热轧板表层温度降低至300℃-400℃，此时，热轧板心部温度比表层高50℃-100℃；最后采用大压下量轧制将热轧板轧至目标厚度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，适用于生产铝合金厚板的厚度为60-120mm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，喷淋冷却方式为水冷及乳化液冷却。
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