CN111774429A - 一种7022铝合金挤压制品生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种7022铝合金挤压制品生产工艺，包括：铸锭加热至420℃‑440℃；挤压，将加热至420℃‑440℃的铸锭输送至挤压筒内，并通过挤压模具挤压出相应形状的铝合金制品，控制挤压模具温度范围为400℃‑450℃，挤压机的筒温范围为420℃‑440℃，挤压速度范围为0.3m/min‑1.5m/min；淬火，将铝合金挤压材进行固溶淬火，固溶温度为470℃±5℃，固溶保温时间范围为30min‑250min；拉伸矫直；时效，对经过拉伸矫直的挤压制品进行人工时效，时效温度为140℃±5℃，时效保温时间范围为15h‑17h；取样；切成品。本发明提供的7022铝合金挤压制品生产工艺，通过对挤压工艺、拉伸工艺、热处理工艺的固化，生产出的挤压制品力学性能均能满足需求。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金加工技术领域，更具体地说，涉及一种7022铝合金挤压制品生产工艺。
背景技术
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。目前铝合金是应用最多的合金。
7022合金是美国铝业协会注册的变形铝合金，具有良好的加工性能、抗蚀性、可焊性、疲劳强度等，合金的屈服强度接近于抗拉强度，比强度高，广泛用于航空制造业领域。
为了满足用户需要，7022合金的力学性能要求指标如下：
表1 力学性能指标
| 合金状态 | 抗拉强度(MPa) | 屈服强度(MPa) | 延伸率(％) |
| 7022T6511 | ≥490 | ≥420 | ≥7 |
然而，由于7022合金化程度较高，塑性较差，裂纹倾向性较高，目前，尚无该种7022铝合金挤压制品生产工艺。因而急需研究7022合金挤压材挤压相关的生产工艺制度，满足用户需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种7022铝合金挤压制品生产工艺，该生产工艺可以有效地解决7022铝合金挤压制品难以生产的问题。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种7022铝合金挤压制品生产工艺，包括：
铸锭加热至420℃-440℃；
挤压，将加热至420℃-440℃的所述铸锭输送至挤压筒内，并通过挤压模具挤压出相应形状铝合金制品，控制所述挤压模具温度范围为400℃-450℃，所述挤压机的筒温范围为420℃-440℃，挤压速度范围为0.3m/min-1.5m/min；
淬火，将挤压出的铝合金制品固溶后淬火，其中，固溶温度为470℃±5℃，固溶保温时间范围为30min-250min；
拉伸矫直，拉伸率1％～3％；
时效，对经过拉伸矫直的铝合金材进行人工时效，时效温度为140℃±5℃，时效保温时间范围为15h-17h；
取样；
切成品。
优选地，上述7022铝合金挤压制品生产工艺中，所述时效保温时间为16h。
优选地，上述7022铝合金挤压制品生产工艺中，所述切成品后还包括：
成品检验；
将检验合格等的成品包装入库。
优选地，上述7022铝合金挤压制品生产工艺中，所述将挤压出的铝合金制品固溶后淬火，具体包括：
将挤压出的铝合金制品固溶后淬火，淬火介质为水，淬火前水温≤38℃，淬火后水温≤43℃。
优选地，上述7022铝合金挤压制品生产工艺中，所述固溶保温时间按如下设置：
制品最大厚度或直径的范围分别为：不大于3.0mm、3.1～5.0mm、5.1～15.0mm、15.1～35.0mm、35.1～50.0mm、50.1～59.0mm、59.1～65.0mm、65.1～85.0mm、85.1～100mm、100.1～115mm、115.1～125mm、125.1～130mm，
最大装炉量依次对应为：700kg、900kg、900kg、1500kg、1500kg、1500kg、1500kg、2000kg、1500kg、2000kg、2000kg、2000kg、2000kg、2000kg；
则对应的棒材的固溶保温时间范围依次为：29min-31min、44min-46min、59min-61min、59min-61min、74min-76min、99min-101min、99min-101min、119min-121min、134min-136min、149min-151min、179min-181min、199min-201min、219min-221min、249min-251min；
对应的扁棒及型材的固溶保温时间范围依次为：29min-31min、44min-46min、59min-61min、79min-81min、99min-101min、119min-121min、119min-121min、134min-136min、149min-151min、179min-181min、199min-201min、219min-221min。
优选地，上述7022铝合金挤压制品生产工艺中，所述固溶保温时间按如下设置：
制品最大厚度或直径的范围分别为：不大于3.0mm、3.1～5.0mm、5.1～15.0mm、15.1～35.0mm、35.1～50.0mm、50.1～59.0mm、59.1～65.0mm、65.1～85.0mm、85.1～100mm、100.1～115mm、115.1～125mm、125.1～130mm，
最大装炉量依次对应为：700kg、900kg、900kg、1500kg、1500kg、1500kg、1500kg、2000kg、1500kg、2000kg、2000kg、2000kg、2000kg、2000kg；
则对应的棒材的固溶保温时间依次为：30min、45min、60min、60min、75min、100min、100min、120min、135min、150min、180min、200min、220min、250min；
对应的扁棒及型材的固溶保温时间依次为：30min、45min、60min、80min、100min、120min、120min、135min、150min、180min、200min、220min。
应用本发明提供的7022铝合金挤压制品生产工艺，首先将铸锭加热至420℃-440℃后，输送至挤压筒内，并通过挤压模具挤压出相应形状的铝合金制品，控制挤压模具温度范围为400℃-450℃，挤压机的筒温范围为420℃-440℃，挤压速度范围为0.3m/min-1.5m/min；而后，将挤压出的铝合金材固溶后淬火，固溶温度为470℃±5℃，固溶保温时间范围为30min-250min；对经过淬火处理的铝合金制品进行拉伸矫直；对经过拉伸矫直的铝合金制品进行人工时效，时效温度为140℃±5℃，时效保温时间范围为15h-17h；最后，取样，切成品。综上，通过对7022合金挤压工艺、拉伸工艺、热处理工艺的固化，生产出的挤压制品力学性能均能满足需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个具体实施例的7022铝合金挤压制品生产工艺的流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种7022铝合金挤压制品生产工艺，以填补该项技术的空白，满足用户需求。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明一个具体实施例的7022铝合金挤压制品生产工艺的流程示意图。
在一个具体实施例中，本发明提供的7022铝合金挤压制品生产工艺，包括以下步骤：
S1：铸锭加热；
将铸锭加热至420℃-440℃，铸锭加热前可进行铸锭准备，具体可参考现有技术中常规的铸锭准备操作。具体的，7022铝合金的化学成分参照GB/T3190，如表2的执行：
表2 7022铝合金的化学成分
S2：挤压；
将加热至420℃-440℃的铸锭输送至挤压筒内，并通过挤压模具挤压出相应形状铝合金制品，控制挤压模具温度范围为400℃-450℃，挤压机的筒温范围为420℃-440℃，挤压速度范围为0.3m/min-1.5m/min。具体挤压工序操作可参考现有技术，此处仅对挤压工序中的各项参数进行优化。即挤压过程工艺参数如下表执行：
表3 挤压工艺参数
| 合金 | 筒温/℃ | 铸锭温度/℃ | 模具温度/℃ | 挤压速度m/min |
| 7022 | 420～440 | 420～440 | 400～450 | 0.3～1.5 |
S3：淬火；
将挤压出的铝合金制品固溶后淬火，其中，固溶温度为470℃±5℃，固溶保温时间范围为30min-250min。具体固溶保温时间可根据铝合金为棒材、扁棒或型材及相应的制品最大厚度或直径、最大装炉量进行设置，制品最大厚度或直径越大、最大装炉量越大，相应的固溶保温时间越长。
S4：拉伸矫直；
对经过淬火处理的铝合金材进行拉伸矫直，拉伸率为1％～3％，具体拉伸矫直的工序操作可参考现有技术中常规的铝合金生产工艺，此处不作具体限定。
S5：时效；
对经过拉伸矫直的铝合金材进行人工时效，时效温度为140℃±5℃，时效保温时间范围为15h-17h。时效保温时间优选为16h。具体时效工序操作可参考现有技术，此处仅对时效工序中的参数进行优化。
S6：取样；
S7：切成品。
具体取样的工序操作请参考现有铝合金挤压工艺的常规设置，此处不作具体限定。根据产品规格需求，相应切成品后即可得到7022铝合金挤压制品。
综上，通过对7022合金挤压工艺、拉伸工艺、热处理工艺的固化，生产出的挤压制品力学性能均能满足需求。
进一步地，步骤S7还包括：
S8：成品检验；
S9：将检验合格等的成品包装入库。
具体的，将挤压出的铝合金材固溶后淬火，具体包括：将挤压出的铝合金制品固溶后，浸入水中，其中，固溶温度为470℃±5℃，固溶保温时间范围为30min-250min，淬火介质为水，淬火前水温≤38℃，淬火后水温≤43℃。
在上述各实施例中，固溶保温时间按如下设置：
制品最大厚度或直径的范围分别为：不大于3.0mm、3.1～5.0mm、5.1～15.0mm、15.1～35.0mm、35.1～50.0mm、50.1～59.0mm、59.1～65.0mm、59.1～65.0mm、65.1～85.0mm、65.1～85.0mm、85.1～100mm、100.1～115mm、115.1～125mm、125.1～130mm，
最大装炉量依次对应为：700kg、900kg、900kg、1500kg、1500kg、1500kg、1500kg、2000kg、1500kg、2000kg、2000kg、2000kg、2000kg、2000kg；
则对应的棒材的固溶保温时间范围依次为：29min-31min、44min-46min、59min-61min、59min-61min、74min-76min、99min-101min、99min-101min、119min-121min、134min-136min、149min-151min、179min-181min、199min-201min、219min-221min、249min-251min；
对应的扁棒及型材的固溶保温时间范围依次为：29min-31min、44min-46min、59min-61min、79min-81min、99min-101min、119min-121min、119min-121min、134min-136min、149min-151min、179min-181min、199min-201min、219min-221min。
需要说明的是，上述制品最大厚度或直径的范围、最大装炉量及对应的棒材的固溶保温时间、扁棒及型材的固溶保温时间按照记录前后顺序依次对应，例如，制品最大厚度或直径的范围不大于3.0mm，最大装炉量对应为700kg，则棒材的固溶保温时间范围为29min-31min，扁棒及型材的固溶保温时间范围为29min-31min；制品最大厚度或直径的范围为3.1～5.0mm，最大装炉量对应为900kg，则棒材的固溶保温时间范围为44min-46min，扁棒及型材的固溶保温时间范围为44min-46min，以此类推。
对于制品最大厚度或直径的范围为59.1～65.0，对应最大不同装炉量，固溶保温时间范围不同，具体对应最大装炉量对应为1500kg，则棒材的固溶保温时间范围为99min-101min，扁棒及型材的固溶保温时间范围为119min-121min；对应最大装炉量对应为2000kg，则棒材的固溶保温时间范围为119min-121min，扁棒及型材的固溶保温时间范围为134min-136min。
对于制品最大厚度或直径的范围为65.1～85.0，对应最大不同装炉量，固溶保温时间范围不同，具体对应最大装炉量对应为1500kg，则棒材的固溶保温时间范围为134min-136min，扁棒及型材的固溶保温时间范围为149min-151min；对应最大装炉量对应为2000kg，则棒材的固溶保温时间范围为149min-151min，扁棒及型材的固溶保温时间范围为179min-181min。
更为具体的，型、棒、排材淬火加热保温时间及装炉量可按下表设置：
表4 型、棒、排材淬火加热保温时间及装炉量
通过对7022合金挤压工艺、拉伸工艺、热处理工艺的固化，生产出的挤压制品力学性能均能满足用户需求，表5为按照上述生产工艺批量化生产的7022T6511合金挤压棒材及型材的力学性能。
表5 批量化生产的7022T6511合金挤压棒材及型材的力学性能
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种7022铝合金挤压制品生产工艺，其特征在于，包括：
铸锭加热至420℃-440℃；
挤压，将加热至420℃-440℃的所述铸锭输送至挤压筒内，并通过挤压模具挤压出相应形状的铝合金制品，控制所述挤压模具温度范围为400℃-450℃，所述挤压机的筒温范围为420℃-440℃，挤压速度范围为0.3m/min-1.5m/min；
淬火，将挤压出的铝合金制品固溶后淬火，其中，固溶温度为470℃±5℃，保温时间范围为30min-250min；
拉伸矫直；
时效，对经过拉伸矫直的铝合金制品进行人工时效，时效温度为140℃±5℃，时效保温时间范围为15h-17h；
取样；
切成品。
2.根据权利要求1所述的7022铝合金挤压制品生产工艺，其特征在于，所述时效保温时间为16h。
3.根据权利要求1所述的7022铝合金挤压制品生产工艺，其特征在于，所述切成品后还包括：
成品检验；
将检验合格的成品包装入库。
4.根据权利要求1所述的7022铝合金挤压制品生产工艺，其特征在于，所述将挤压出的铝合金制品固溶后淬火，具体包括：
将挤压出的铝合金制品固溶后淬火，淬火介质为水，淬火前水温≤38℃，淬火后水温≤43℃。
5.根据权利要求1-4任一项所述的7022铝合金挤压制品生产工艺，其特征在于，所述固溶保温时间按如下设置：
制品最大厚度或直径的范围分别为：不大于3.0mm、3.1～5.0mm、5.1～15.0mm、15.1～35.0mm、35.1～50.0mm、50.1～59.0mm、59.1～65.0mm、65.1～85.0mm、85.1～100mm、100.1～115mm、115.1～125mm、125.1～130mm；
最大装炉量依次对应为：700kg、900kg、900kg、1500kg、1500kg、1500kg、1500kg、2000kg、1500kg、2000kg、2000kg、2000kg、2000kg、2000kg；
则对应的棒材的固溶保温时间范围依次为：29min-31min、44min-46min、59min-61min、59min-61min、74min-76min、99min-101min、99min-101min、119min-121min、134min-136min、149min-151min、179min-181min、199min-201min、219min-221min、249min-251min；
对应的扁棒及型材的固溶保温时间范围依次为：29min-31min、44min-46min、59min-61min、79min-81min、99min-101min、119min-121min、119min-121min、134min-136min、149min-151min、179min-181min、199min-201min、219min-221min。
6.根据权利要求5所述的7022铝合金挤压制品生产工艺，其特征在于，所述淬火最大装炉量按如下设置：
制品最大厚度或直径的范围分别为：不大于3.0mm、3.1～5.0mm、5.1～15.0mm、15.1～35.0mm、35.1～50.0mm、50.1～59.0mm、59.1～65.0mm、65.1～85.0mm、85.1～100mm、100.1～115mm、115.1～125mm、125.1～130mm，
最大装炉量依次对应为：700kg、900kg、900kg、1500kg、1500kg、1500kg、1500kg、2000kg、1500kg、2000kg、2000kg、2000kg、2000kg、2000kg；
则对应的棒材的固溶保温时间依次为：30min、45min、60min、60min、75min、100min、100min、120min、135min、150min、180min、200min、220min、250min；
对应的扁棒及型材的固溶保温时间依次为：30min、45min、60min、80min、100min、120min、120min、135min、150min、180min、200min、220min。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201016 |
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