CN113227433A - 由7xxx系列合金生产高能液压成形结构的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种产生集成整体式铝结构的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供预定厚度为至少10mm的7xxx系列铝合金板(86)，并且其中，所述板(86)已经固溶热处理并进行拉伸；(b)在达到最终回火状态所需的多个老化步骤中的第一人工老化步骤中对板产品(86)进行热处理；(c)铝合金板(86)抵靠刚性模具(84)的成形表面进行高能液压成形，所述刚性模具(84)的轮廓与集成整体式铝结构的所需曲率一致，高能成形使铝合金板(86)顺应成形表面的轮廓，达到单轴曲率和双轴曲率中的至少一个；(d)通过多个老化步骤中的剩余老化步骤对集成整体式铝结构进行热处理，以达到所需的最终回火(T6或T7)；和(e)将高能成形结构机械加工成近最终或最终机械加工的集成整体式铝结构。

Description

由7xxx系列合金生产高能液压成形结构的方法

技术领域

本发明涉及一种制造集成整体式铝结构的方法，并且可以具有复杂构造，即，由板材机械加工成近终形形状(near-net-shape)。更具体地说，本发明涉及一种产生由7xxx系列合成制成的集成整体式铝结构的方法，并且可以具有复杂构造，即，由板材机械加工成近终形形状。本发明还涉及由本发明方法生产的集成整体式铝结构以及通过所述方法获得的多个中间半成品。

发明背景

美国专利号7,610,669-B2(Aleris)公开了一种制造集成整体式铝结构(特别是航空构件)的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)提供具有预定厚度的铝合金板，所述板在淬火后进行拉伸并使其达到选自下组的第一回火：T4、T73、T74和T76，其中，所述铝合金板由以重量％计具有以下组成的AA7xxx系列铝合金生产：5.0-8.5％的Zn，1.0-2.6％的Cu，1.0-2.9％的Mg，<0.3％的Fe，<0.3％的Si，任选的选自下组的一种或多种元素：Cr、Zr、Mn、V、Hf、Ti，附带的杂质和余量的铝，任选元素的总和不超过0.6％，

(b)通过弯曲使所述合金板成型以获得预定成型的结构，所述预定成型结构的预机械加工厚度范围为10mm至220mm，所述合金板在选自T4、T73、T74和T76的所述第一回火中形成具有内置半径的成型结构，

(c)所述成型结构进行热处理，其中，所述热处理包括将所述成型结构人工老化达到第二回火，所述第二回火选自下组：T6、T79、T78、T77、T76、T74、T73或T8，

(d)对所述成型结构进行机械加工以获得集成整体式铝结构作为用于飞机的所述航空构件，其中，所述成型结构的所述机械加工在所述人工老化后进行。

提出了所公开方法也可以应用于AA5xxx、AA6xxx和AA2xxx系列铝合金。

专利文献US-2018/0230583-A1公开了一种形成管状车身加强件的方法，所述方法包括：提供接缝焊接或挤出的7xxx铝管，通过将管加热至450℃进行固溶热处理，使管以300℃/s的最低速率淬火至低于300℃，并且加热和淬火之间的延迟不超过20秒，优选进行预弯曲和预成形操作，以使管沿其长度成形为所需形状，并在管淬火、修整和人工老化的8小时内对管进行液压成形，以提供超过470MPa的屈服强度。该管的外径可以小于5英寸，并且壁厚大于1.5mm且小于4mm。

需要由厚板产品形成具有更复杂构造的集成整体式铝结构。

发明详述

如本文所理解的，除非另外指出，否则铝合金命名和回火命名是指铝标准和数据(Aluminium Standards and Data)以及登记记录(Registration Record)中的铝协会(Aluminium Association)命名，如铝协会于2018年公开的，并且是本领域技术人员众所周知的。回火命名规定于欧洲标准EN515中。

除非另有说明，否则对于合金组成或优选的合金组成的任何描述，所有百分比均为重量百分比。

如本文所用，当用于描述合金添加物的组成范围或量时，术语“约”是指由于如本领域任意所理解的标准工艺变化等因素，合金添加物的实际量可能与标称预期量不同。

如本文所用，术语“至多”和“至多约”明确包括但不限于其所指的特定合金成分的零重量百分比的可能性。例如，至多0.5％的Ag可以包括不具有Ag的铝合金。

“整体式”(Monolithic)是本领域中已知的术语，意指包括基本上单个的单元，该单元可以是在没有接头或接缝的情况下形成或产生的单个零件，并且包括基本均匀的整体。

本发明的目的是提供一种产生复杂构造的集成整体式铝结构的方法，集成整体式铝结构被机械加工成近终形形状。

本发明的目的是提供一种产生复杂构造的集成整体式7xxx系列铝合金结构的方法，其由厚规格板材机械加工成近终形形状。

这些和其他目的以及其它优点通过本发明来满足或超越，本发明涉及一种产生集成整体式铝结构的方法，所述方法包括以下工艺步骤：

-提供预定厚度为至少10mm(0.4英寸)的7xxx系列铝合金板，并且其中，所述合金板已经轧制、固溶热处理、冷却并拉伸；

-在达到最终回火状态所需的多个老化步骤中的第一人工老化步骤中对铝合金板进行热处理；

-任选地，在第一人工老化步骤之前或之后，对铝合金板进行预机械加工处理，得到中间机械加工结构；

-经人工老化的铝合金板或经第一人工老化的中间机械加工结构抵靠着刚性模具的成形表面进行高能液压成形，所述刚性模具的轮廓至少基本与集成整体式铝结构的所需曲率一致，高能液压成形导致铝合金板或经老化中间机械加工结构基本顺应成形表面的轮廓，达到单轴曲率和双轴曲率中的至少一个；

-通过多个老化步骤中剩余的人工老化步骤对集成整体式铝结构进行热处理，以达到所需的最终回火，所需的最终回火优选选自下组：T6和T7，具有所需强度和与集成整体式铝结构的预期应用相关的其它工程性质；以及

-将高能成形结构机械加工或机械研磨成近最终或最终机械加工的集成整体式铝结构。

本发明的一个重要特征是，所使用的7xxx系列铝合金起始板产品已经按照本领域技术人员熟知的方式进行固溶热处理和拉伸，随后通过达到最终回火状态(优选T6或T7回火状态)所需的多个人工老化步骤的第一人工老化步骤进行热处理。

固溶热处理(SHT)然后进行冷却(优选通过淬火进行快速冷却)对于获得最佳微观结构很重要，所述最佳微观结构基本不含降低耐蚀性、强度和损伤容限(damagetolerance)性质的晶界沉淀物，并允许尽可能多的溶质能够用于通过老化进行后续强化。然而，经固溶热处理并拉伸的7xxx系列铝合金非常容易受到自然老化的影响，导致强度随时间推移增加并延展性相应降低。这导致在单个板中以及整个批次的不同板中，不期望的性能随时间而变化。通过在达到最终回火状态所需的多个老化步骤中的第一老化步骤中对经SHT并拉伸的铝板产品进行热处理，防止了进一步自然老化，并在铝合金板上产生了稳定性能。

通常，在工业规模的7xxx系列铝板产品生产中，SHT随后冷却与拉伸操作之间的时间延迟小于约6小时，时间延迟越短，拉伸操作就越容易，因为极少发生自然老化，使经冷却的板更成功地平坦化。优选地，在足够的自然老化期之后(通常约7天左右)开始进行第一老化步骤，在淬火后立刻进行人工老化或自然老化不足时进行人工老化会导致SHT和冷却操作后的强化能力降低。在一个实施方式中，第一老化步骤的开始在SHT和冷却操作后约168小时进行。

第一人工老化步骤通过产生相对粗糙GP区和η’的群体(population)将溶质从基质中带走，由此防止进一步自然老化。其发生的最低温度一定程度取决于7xxx系列合金，但是第一人工老化步骤优选通过将铝板产品加热至至少70℃的温度几个小时来进行。在一个实施方式中，将铝板产品加热至超过至少90℃的温度约3小时或更长。在一个实施方式中，将铝板产品至少加热至100℃或更高的温度约3至24小时，优选约3小时至15小时，例如，在约120℃加热5小时，或在约105℃加热7小时。在一个实施方式中，用于第一人工老化步骤的温度的上限为约140℃，并且优选约130℃。

在进行第一人工老化步骤之后以及在高能液压成形操作之前，可以将具有稳定机械性能的中间铝合金板产品存储在库存中，或者将其输送或运输到另一位置或设施以进行进一步加工。

任选地，在第一人工老化步骤之前或之后，在下一加工步骤中，例如通过车削、铣削和钻孔将7xxx系列板材预机械加工成中间机械加工结构。优选地，去除板产品中的超声波死区。并且，根据集成整体式铝结构的最终几何形状，可以去除某些材料，以在板材中产生一个或多个槽腔(pocket)，并形成与成形模具更相近的近最终形状。这可以帮助后续高能液压成形操作期间的成型。

在根据本发明方法的实施方式中，高能液压成形步骤通过爆炸成形进行。爆炸成形工艺是在水或另一合适液体环境(例如，油)中进行的高能率塑性变形工艺，以允许铝合金板进行环境温度成形。爆炸装药可以集中在一个点上，或者可以分布在金属中，理想的是使用导火索(detonation cord)。将该板放置在模具上，并且优选地在边缘处夹紧。在一个实施方式中，在成形加工之前，板和模具之间的空间可以抽真空。

爆炸成形工艺可以等同地和可互换地称为“爆炸模制”、“爆炸成型”，“爆炸成形”或“高能液压成形”(HEH)工艺。爆炸成形工艺是金属加工工艺，其中，爆炸装药用于提供压缩力(例如冲击波)使得铝板抵靠模板(例如，铸模(mould))，模板另外称为“模具”(die)。爆炸成形通常在尺寸过大而不能使用冲压机或压制机形成该结构的材料和结构上进行，以获得所需的压缩力。根据一个爆炸成形方法，将一块最多几英寸厚的铝板放在模具上或模具附近，并且中间的空间或腔室通过真空泵任选地抽真空。将整个装置浸入水下池(underwater basin)或槽中，具有预定力势的装药在距金属工件预定距离处引爆，从而在水中产生预定冲击波。然后，水以毫秒级速率在抵靠模具的工件上施加预定动压力。模具可以由强度适合于承受引爆装药的力的任意材料制成，例如混凝土、球墨铸铁等。工具的屈服强度应比所形成的金属工件更高。

在根据本发明方法的一个实施方式中，高能液压成形步骤通过电动液压成形进行。电动液压成形工艺是优选在水或另一合适液体环境(例如，油)中进行的高能率塑性变形工艺，以允许铝合金板进行环境温度成形。电弧放电用于将电能转换为机械能并改变板产品的形状。电容器组在两个电极之间递送高电流脉冲，其在浸入流体时以短距离间隔定位。电弧放电会使周围流体迅速蒸发，从而产生冲击波。将该板放置在模具上，并且优选地在边缘处夹紧。在一个实施方式中，在成形加工之前，板和模具之间的空间可以抽真空。

优选在各种预机械加工和机械加工或机械研磨加工步骤中使用冷却剂，以允许铝合金板或中间产品进行环境温度机械加工。优选地，其中，预机械加工和机械加工成近最终或最终机械加工结构包括高速机械加工，优选包括数控(NC)机械加工。

在根据本发明方法的实施方式中，高能液压成形操作之后，中间产品优选通过操作(包括冷压缩类型操作)进行应力释放，否则会有过多残余应力影响后续机械加工操作。

在一个实施方式中，通过冷压缩操作进行应力消除通过实施一个或多个下一高能液压成形步骤来进行。与产生初始高能液压成形结构的第一高能液压成形步骤相比，优选施加更缓和的冲击波。

在一个实施方式中，按以下顺序，高能成形结构(并且任选还经消除应力)接着机械加工或机械研磨成近最终或最终机械加工的集成整体式铝结构，然后经机械加工的集成整体式铝结构通过达到所需最终回火的多个人工老化步骤中的剩余老化步骤进行热处理，以开发所需强度和与集成整体式铝结构的预期应用相关的其它工程性质。

在另一更优选实施方式中，按以下顺序，高能成形中间结构(并且任选还经消除应力)接着通过达到所需最终回火的多个人工老化步骤中的剩余老化步骤进行热处理，以开发出所需强度和与集成整体式铝结构的预期应用相关的其它工程性质，然后机械加工或机械研磨成近最终或最终机械加工的集成整体式铝结构。因此，所述机械加工发生在所述人工老化达到最终回火之后。

在这两个实施方式中，人工老化达到所需最终回火以获得最终机械性能选自下组：T6和T7。剩余老化步骤优选包括在高于第一老化步骤的温度的至少一个老化步骤。在一个实施方式中，该老化步骤包括：使产品保持在约130℃至200℃的温度下。在一个实施方式中，老化步骤包括使产品在约130℃至200℃的温度下保持约4小时至30小时的均热时间。

在一个优选实施方式中，人工老化达到所需最终回火以获得最终机械性能是达到T7回火，更优选T73、T74或T76回火，更优选T7352、T7452或T7652回火。

在一个实施方式中，人工老化是达到Tx54回火，其中x等于3、6、73、74或76，表示包括拉伸和压缩的组合的应力释放回火。

在一个实施方式中，T6或T7回火的最终老化的近最终或最终机械加工成形的集成整体式铝结构的拉伸强度为至少300MPa。在一个实施方式中，拉伸强度为至少360MPa，更优选至少400MPa。

在一个实施方式中，T6或T7回火的最终老化的近最终或最终机械加工成形的集成整体式铝结构具有基本未重结晶的微观结构，以提供机械与腐蚀性能的更好平衡。

在一个实施方式中，铝合金板的预定厚度为至少19mm(0.75英寸)，优选至少25.4mm(1.0英寸)。在一个实施方式中，铝合金板的预定厚度为至少3.81cm(1.5英寸)，优选至少50.8mm(2.0英寸)，更优选至少63.5mm(2.5英寸)。

在一个实施方式中，铝合金板的预定厚度为至多127mm(5英寸)，优选至多114.3mm(4.5英寸)。

在一个实施方式中，7xxx系列铝合金的组成以重量％计包含：

Zn 5.0％至9.8％，优选5.5％至8.7％，

Mg 1.0％至3.0％，

Cu 至多2.5％，优选1.0％至2.5％，

以及任选地选自下组的一种或多种元素：

Zr 至多0.3％，

Cr 至多0.3％，

Mn 至多0.45％，

Ti 至多0.15％，优选至多0.1％，

Sc 至多0.5％，

Ag 至多0.5％，

Fe 至多0.25％，优选至多0.15％，

Si 至多0.25％，优选至多0.12％，

杂质和余量的铝。通常，该杂质以各自<0.05％且总计<0.15％的量存在。

这包括如下组成范围的铝合金：AA7010、AA7040、AA7140、AA7449、AA7050、AA7055、AA7056、AA7065、AA7075、AA7475、AA7081、AA7181、AA7085、AA7097、AA7099、和AA7199。

Zn是7xxx系列合金中的主要合金元素，对于本发明方法，Zn应为5.0％至9.7％。Zn含量的优选下限为约5.5％，更优选为约6.2％。Zn含量的优选上限为约8.7％，更优选为约8.4％。

Mg是另一重要合金元素，并且应以1.0％至3.0％存在。Mg含量的优选下限为约1.2％。Mg含量的优选上限为约2.6％。Mg含量的优选上限为约2.4％。

Cu可以至多约2.5％存在于7xxx系列合金中。在一个实施方式中，有目的地添加Cu，以特别提高强度和抗SCC性(SCC resistance)，并且其以1.0％至2.5％存在。Cu含量的优选下限为1.25％。Cu含量的优选上限为2.3％。

在另一实施方式中，该7xxx系列合金具有高达约0.3％的低Cu水平，提供了略微降低的强度和抗SCC性，但是提高了断裂韧性和ST伸长率。

铁和硅的含量应保持非常低，例如，不超过约0.15％的Fe，优选小于0.10％的Fe，以及不超过约0.15％的Si，优选0.10％或更少的Si。在任意情况下，可设想，可以容忍更高水平的两种杂质，至多约0.25％的Fe和至多约0.25％的Si，尽管在本文中是较不优选的。

7xxx系列铝合金可选地包含选自下组的一种或多种弥散体形成元素，以控制晶粒结构和淬火敏感性：Zr至多为0.3％，Cr至多为0.3％，Mn至多为0.45％，Ti至多为0.15％，Sc至多为0.5％，Ag至多为0.5％。

Zr含量的优选上限为0.25％。Zr含量的合适范围为约0.03％至0.25％，更优选0.05％至0.18％。Zr是本发明铝合金产品中优选的弥散体形成合金元素。

Sc的添加量优选为不超过约0.5％，更优选为不超过0.3％，更优选为不超过0.25％。Sc添加的优选下限为0.03％，更优选为0.05％。

在一个实施方式中，当与Zr组合时，Sc+Zr之和应小于0.35％，优选小于0.30％。

可以单独或与其他分散体形成剂一起添加的另一种分散体形成元素是Cr。Cr含量应优选低于0.3％，更优选最最大值为约0.25％。Cr的优选下限为约0.04％。

在根据本发明的铝合金锻造产品的另一实施方式中，其不含Cr(实际上这意味着其被认为是杂质)，并且Cr含量为至多0.05％，优选为至多0.04％，并且更优选仅至多0.03％。

Mn可以作为单一分散体形成剂添加，或与任何其它提及的分散体形成剂组合添加。Mn添加量的最大值为约0.4％。Mn添加量的实际范围为约0.05％至0.4％，并且优选约0.05％至0.3％。Mn添加量的优选下限为约0.12％。当与Zr结合时，Mn+Zr之和应小于约0.4％，优选小于约0.32％，合适的最小值为约0.12％。

在根据本发明的铝合金锻造产品的另一实施方式中，其不含Mn(实际上这意味着其被认为是杂质)，并且，Mn含量为至多0.05％，优选为至多0.04％，并且更优选仅至多0.03％。

在另一实施方式中，Cr和Mn各自仅以铝合金锻造产品中的杂质含量存在。优选地，Cr和Mn的总含量仅至多0.05％，优选至多0.04％，并且更优选至多0.02％。

可以有目的地添加至多0.5％的银(Ag)，以在老化期间进一步提高强度。有目的的Ag添加量的优选下限应为约0.05％，更优选为约0.08％。优选上限为约0.4％。

在一个实施方式中，Ag是杂质元素，并且其可以至多0.05％存在，并优选以至多0.03％存在。

尤其可以存在Ti，以在轧制原料的铸造期间用作晶粒细化剂。如本领域已知的，也可以使用Ti基晶粒细化剂，例如含有钛和硼、或钛和碳的那些。铝合金中的Ti含量为至多0.15％，优选为至多0.1％，更优选为0.01至0.05％。

在一个实施方式中，7xxx系列铝合金具有以重量％计由如下物质构成的组成：5.0％至9.8％的Zn、1.0至3.0％的Mg、至多2.5％的Cu、和选自下组的任选一种或多种任选元素：(至多0.3％的Zr、至多0.3％的Cr、至多0.45％的Mn、至多0.15％的Ti、至多0.5％的Sc、至多0.5％的Ag)、至多0.25％的Fe、至多0.25％的Si，余量的铝和各自<0.05％且总量<0.15％的杂质，并且优选的较窄组成范围如本文所述并要求保护。

在另一方面中，本发明涉及通过本发明方法制造的集成整体式铝结构。

在另一方面中，本发明涉及通过多个人工老化步骤的第一老化步骤中进行热处理所形成的中间半成品产品以及在高能液压成形操作之前的中间机械加工结构。

在另一方面中，本发明涉及一种通过本发明方法由中间结构形成的中间半成品产品，并且其任选进行预机械加工，在多个老化步骤的第一老化步骤中进行热处理，并且进行高能液压成形来形成，并且具有单轴曲率和双轴曲率中的至少一个。

在另一方面中，本发明涉及一种由中间结构形成的中间半成品产品，并且其任选进行预机械加工，在多个老化步骤的第一老化步骤中进行热处理，然后进行高能液压成形，并且具有单轴曲率和双轴曲率中的至少一个，随后至少在冷压操作中进行应力释放，并且通过多个老化步骤中的剩余老化步骤进行热处理以在机械加工成近最终或最终成形的集成整体式铝结构之前达到所需最终回火。

T6或T7回火的经老化和机械加工的最终集成整体式铝结构可以是结构的一部分，例如，带有集成纵梁(stringer)的机身壁板、飞机的驾驶舱、驾驶舱的侧挡风玻璃、驾驶舱的整体式侧挡风玻璃、驾驶舱的整体式前挡风玻璃、前舱壁(front bulkhead)、门框镶边(door surround)、前起落架舱和前机身(nose fuselage)。其也可以是提供抗爆性(mineblast resistance)的装甲车的底部结构、装甲车的门、装甲车的发动机罩或前挡泥板、炮塔(turret)的一部分。

附图说明

本发明还参考以下附图进行描述，其中：

图1显示了对本发明方法的一个实施方式进行说明的流程图；并且

图2显示了对本发明方法的另一实施方式进行说明的流程图。

图3A、图3B和图3C显示了根据本发明各方面由粗成型金属板成形加工为成型、近终形成型和最终成型工件经历的各个阶段的铝板横截面侧视图。

在图1中，该方法按以下顺序包括：第一加工步骤，该第一加工步骤提供已经固溶热处理、冷却和拉伸且预定厚度为至少10mm的7xxx系列铝合金板材。然后，板材在达到最终回火状态(T6或T7回火)所需的多个老化步骤中的第一人工老化步骤中进行热处理。其目的是防止进一步自然老化，并在铝合金板中产生稳定性能。

在进行第一老化步骤之后以及在高能液压成形操作之前，可以将具有稳定机械性能的中间铝合金板产品存储在库存中，或者将其输送或运输到另一位置或设施以进行进一步加工。

在下一加工步骤中，经老化的板材预机械加工成(这是任选的加工步骤，并且在较不优选的方案中，可以在第一老化步骤之前进行)中间机械加工结构，并且随后高能液压成形(优选通过爆炸成形或电动液压成形)为具有单轴曲率或双轴曲率中至少一个的高能液压成形结构。

在优选实施方式中，高能液压成形结构在高能液压成形操作之后、更优选在一个操作(包括冷压缩类型操作)中进行应力释放。

然后，将高能液压成形结构机械加工或机械研磨成接近最终或最终机械加工的集成整体式铝结构，然后所述机械加工的集成整体式铝结构人工老化达到所需最终回火(优选T6或T7回火)，以开发所需强度和与集成整体式铝结构的构预期应用相关的其它工程性能。

或者，在替代性实施方式中，高能液压成形结构首先人工老化达到所需最终回火(优选T6或T7回火)，以开发所需强度和与集成整体式铝结构预期的应用相关的其它工程性能，例如，T7452或T7652回火，随后处于其最终回火的高能成形结构机械加工或机械研磨成接近最终或最终机械加工的集成整体式铝结构。

图2所示的方法与图1所示的方法密切相关，不同之处在于，在该实施方式中，存在第一高能液压成形步骤，随后进行至少一个第二高能液压成形步骤(其目的至少是应力释放)，随后按如图1所示的方法进行老化和机械加工。

图3A、3B和3C显示了一系列进展的示例性附图，其显示了在可用于本发明成形工艺中的爆炸成形工艺期间如何形成铝板。根据爆炸成形组件80a，槽82容纳一定量的水83。模具84限定了腔室85，并且真空管线87从腔室85延伸穿过模具84，延伸至真空部(未显示)。铝板86a通过压紧环或其他保持装置(未显示)保持在模具84中的适当位置。爆炸装药88显示为通过装药引爆管线89悬浮在水83中，并且装药引爆管线19a连接至雷管(未显示)。如图3B所示，装药88(如图3A所示)已在爆炸成形组件80b中引爆，产生了从气泡“B”发出的冲击波“A”，并且冲击波“A”导致铝板86b变形进入腔室85，直至迫使铝板86c抵靠(例如，紧邻并接触)模具84的内表面，如图3C所示。

现在已对本发明进行了充分描述，本领域普通技术人员应理解，可以进行多种改变和修改而不背离如本文所述的本发明的精神或范围。

Claims (20)

1.一种产生集成整体式铝结构的方法，所述方法包括以下步骤：

-提供预定厚度为至少10mm的经固溶热处理、冷却并拉伸的7xxx系列铝合金板；

-在达到最终回火状态所需的多个人工老化步骤中的第一人工老化步骤中对铝合金板进行热处理；

-任选地，在第一老化步骤之前或之后，对铝合金板进行预机械加工操作，形成中间机械加工结构；

-铝合金板或中间机械加工结构抵靠着刚性模具的成形表面、对所述铝合金板或中间机械加工结构进行高能液压成形，所述刚性模具的轮廓至少基本与集成整体式铝结构的所需曲率一致，高能成形使铝合金板或中间机械加工结构基本顺应成形表面的轮廓，达到单轴曲率和双轴曲率中的至少一个；

-通过多个人工老化步骤中的剩余人工老化步骤对集成整体式铝结构进行热处理，以达到所需的最终回火，所需的最终回火优选选自下组：T6和T7；和

-将高能成形结构机械加工或机械研磨成最终或近最终机械加工的集成整体式铝结构。

2.如权利要求1所述的方法，其中，高能液压成形步骤通过爆炸成形进行。

3.如权利要求1所述的方法，其中，高能液压成形步骤通过电动液压成形进行。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，按下述顺序，将高能液压成形结构机械加工成最终机械加工的集成整体式铝结构或近最终的机械加工的集成整体式铝结构，然后人工老化达到所需最终回火。

5.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，按以下顺序，使高能液压成形结构人工老化达到所需最终回火，然后机械加工成近最终机械加工的集成整体式铝结构或近最终的机械加工的集成整体式铝结构。

6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，高能液压成形结构是应力消除的，优选通过压缩成型进行应力消除，随后进行机械加工，并且人工老化达到集成整体式铝结构所需的最终回火。

7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，高能液压成形结构是应力消除的，优选通过在下一高能液压成形步骤中的压缩成型进行应力消除，随后进行机械加工，并且人工老化达到集成整体式铝结构所需的最终回火。

8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，铝合金板的预定厚度为至少19mm，优选至少25.4mm，并且更优选至少38.1mm。

9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其中，铝合金板的预定厚度为至多127mm，优选至多114.3mm。

10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，7xxx系列铝合金板材料的固溶热处理与达到最终回火状态所需的多个老化步骤中的第一人工老化步骤之间的时间延迟为至少168小时。

11.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其中，第一人工老化步骤包括：在至少70℃、优选至少90℃、更优选至少100℃的温度下对铝合金板产品进行热处理。

12.如权利要求11所述的方法，其中，第一人工老化步骤包括：在一定温度下对铝合金板产品进行3至20小时的热处理。

13.如权利要求1-12中任一项所述的方法，其中，剩余的人工老化步骤包括：在至少130℃、优选130℃至200℃的温度下对高能液压成形结构进行热处理。

14.如权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，集成整体式铝结构的人工老化达到最终的T7回火，优选达到T73、T74或T76回火。

15.如权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，7xxx系列铝合金的组成以重量％计包含：

Zn 5.0％至9.8％，

Mg 1.0％至3.0％，

Cu至多2.5％。

16.如权利要求1-15中任一项所述的方法，其中，7xxx系列铝合金的组成以重量％计包含：

Zn 5.0％至9.8％，

Mg 1.0％至3.0％，

Cu至多2.5％，

以及任选地选自下组的一种或多种元素：

Zr至多0.3％，

Cr至多0.3％，

Mn至多0.45％，

Ti至多0.15％，优选至多0.1％，

Sc至多0.5％，

Ag至多0.5％，

Fe至多0.25％，优选至多0.15％，

Si至多0.25％，优选至多0.12％，

杂质和余量的铝。

17.如权利要求1-16中任一项所述的方法，其中，7xxx系列铝合金的铜含量为1.0％至2.5％。

18.如权利要求1-16中任一项所述的方法，其中，7xxx系列铝合金的铜含量为至多0.3％。

19.如权利要求1-18中任一项所述的方法，其中，预机械加工和最终机械加工包括高速机械加工，优选包括数控(NC)机械加工。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的方法制备的集成整体式铝结构。

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