CN115608772A - 一种航空航天用7系铝合金铆钉线材的制备方法 - Google Patents

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陈雷
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Abstract

一种航空航天用7系铝合金铆钉线材的制备方法，它属于铝合金加工技术领域。它解决了现有7系铝合金线材盘重小导致打钉连续性差、硬度高而制备成型性差的问题、以及组织不均匀性导致在镦制铆钉时发生开裂的问题。方法：7系铝合金铸锭加热后空冷至室温，经锯切及车皮后挤压成棒材；棒材轧制成线材，经退火后进行拉拔，即完成。本发明不受设备限制，可生产200kg以上的丝材，实现高效短流程的制备工序，解决了线材单卷盘重小，打钉连续性差及组织不均匀性导致在镦制铆钉时发生开裂的问题，使其镦制的铆钉可替代2000系铆钉，拥有巨大的应用潜力，可用于航空航天和交通运输等多个领域。它适用于航空航天用7系铝合金铆钉线材的制备。

Description

一种航空航天用7系铝合金铆钉线材的制备方法
技术领域
本发明属于铝合金加工技术领域，具体涉及一种航空航天用7系铝合金铆钉线材的制备方法。
背景技术
铝合金紧固件是飞机上应用最多的紧固件之一，我国飞机铝合金紧固件单机使用数量约30～80万件，重量约80kg～200kg，民用客机使用量则更大。铝合金紧固件品种主要包括铆钉、螺栓和螺母三大类。飞机上大部分用的是铆接类紧固件，主要有沉头铆钉、平锥头铆钉和环槽铆钉等，螺接类紧固件有沉头螺栓、六角头螺栓、半圆头螺栓和螺母等。从合金品种上来看，现阶段我国军用飞机应用的铝合金紧固件材质主要是LY1和LY10等2000系列铝合金。
为了和被连接件性能适配，保证连接可靠性，紧固件的选材应尽量选用与被连接件相同的材料，7系铝合金在航空结构上大量应用，因此，7系合金紧固件在航空结构上的应用空间也十分广阔。7系铝合金具有强度高、耐腐蚀性能好等优点，采用7系铝合金线材加工的7系铆钉较LY10铆钉拉伸强度和剪切强度显著提高，同时具有良好的抗腐蚀性能，可在125℃以下使用。7系与2000系铝合金线材主要性能对比可以看出，7系铝合金线材的拉伸和剪切性能显著高于LY1和LY10铝合金，分别提高40％和16％以上。
但7系铝合金大盘重线材受工艺路径限制，原有的铝合金线材制备技术很难制备出大盘重超高强7系铝合金线材，铆钉厂家由于线材盘重小，会导致打钉连续性差、硬度高而制备成型性差的问题、以及组织不均匀性导致在镦制铆钉时发生开裂的问题。
发明内容
本发明的目的是解决现有7系铝合金线材盘重小导致打钉连续性差、硬度高而制备成型性差的问题、以及组织不均匀性导致在镦制铆钉时发生开裂的问题，而提供一种航空航天用7系铝合金铆钉线材的制备方法。
一种航空航天用7系铝合金铆钉线材的制备方法，它按以下步骤进行：
一、将7系铝合金铸锭加热至400℃～500℃，保温10h～72h后空冷至室温，得到冷却后的7系铝合金铸锭；
二、上述冷却后的7系铝合金铸锭经过锯切及车皮后，得到规格为
Figure BDA0003909853630000011
Figure BDA0003909853630000012
的铸锭，然后进行挤压，得到棒材；
三、上述棒材于380℃～470℃下保温1h～2h，然后置于热轧机中进行轧制，轧制成型后的线棒材放入水中冷却，得到热轧线材；
四、上述热轧线材于320℃～420℃下退火处理1h～5h，冷却后进行拉拔，控制拉拔的变形量为30％～60％，获得航空航天用7系铝合金铆钉线材，完成所述制备方法。
本发明的有益效果是：
1、想要获得7系合金细丝材，就需要制备
Figure BDA0003909853630000021
的线材毛料，但目前受设备能力限制，大多采用
Figure BDA0003909853630000022
的铸锭开展线材毛料挤压生产，单块重量约为30-40kg，受7系合金塑性限制，铸锭单次挤压出4根线材毛料，因仅挤压一根线材毛料，会由于挤压比过大而产生开裂问题，因此，目前采用挤压加冷拉的方式仅能生产单卷最大重量为7kg的丝材；
而本发明中采用挤压成棒材后，棒材热轧后冷拉的方式，不受设备限制，可生产200kg以上的丝材，实现高效短流程的制备工序，解决了线材单卷盘重小，导致铆钉厂家打钉连续性差的问题，突破紧固件用大盘重超高强7系合金线材制备的核心技术。
2、本发明航空航天用7系铝合金铆钉线材的制备方法，采用大冷变形量与退火工艺匹配的制备方式，解决了打钉成型性差以及组织不均匀性导致在镦制铆钉时发生开裂的问题，使其镦制的铆钉可替代2000系铆钉，拥有巨大的应用潜力，可用于航空航天和交通运输等多个领域，支撑了航空航天等高技术领域的迫切需求。
本发明适用于航空航天用7系铝合金铆钉线材的制备。
附图说明
图1为实施例制备所得航空航天用7系铝合金铆钉线材的实物图；
图2为实施例制备所得航空航天用7系铝合金铆钉线材的显微组织图；
图3为采用实施例中航空航天用7系铝合金铆钉线材制备的铆钉。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式一种航空航天用7系铝合金铆钉线材的制备方法，它按以下步骤进行：
一、将7系铝合金铸锭加热至400℃～500℃，保温10h～72h后空冷至室温，得到冷却后的7系铝合金铸锭；
二、上述冷却后的7系铝合金铸锭经过锯切及车皮后，得到规格为
Figure BDA0003909853630000023
Figure BDA0003909853630000031
的铸锭，然后进行挤压，得到棒材；
三、上述棒材于380℃～470℃下保温1h～2h，然后置于热轧机中进行轧制，轧制成型后的线棒材放入水中冷却，得到热轧线材；
四、上述热轧线材于320℃～420℃下退火处理1h～5h，冷却后进行拉拔，控制拉拔的变形量为30％～60％，获得航空航天用7系铝合金铆钉线材，完成所述制备方法。
本实施方式步骤三置于热轧机中通过轧辊进行轧制。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是，步骤一中所述7系铝合金铸锭为Al-Zn-Mg-Cu系合金。其它步骤及参数与具体实施方式五相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是，步骤一中7系铝合金铸锭加热至450℃～480℃，保温20h～60h。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同的是，步骤一中7系铝合金铸锭加热至460℃，保温30h。其它步骤及参数与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是，步骤二中冷却后的7系铝合金铸锭经过锯切及车皮后，得到规格为
Figure BDA0003909853630000032
的铸锭。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是，步骤二中所述挤压的温度为380℃～450℃，保温1～2h。其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是，步骤三中棒材于420℃下保温1.5h。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一同的是，步骤三中所述轧制的温度为400℃～470℃。其它步骤及参数与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一同的是，步骤四中热轧线材于370℃下退火处理2h。其它步骤及参数与具体实施方式一至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一同的是，步骤四中控制拉拔的变形量为50％。其它步骤及参数与具体实施方式一至九之一相同。
通过以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例：
一种航空航天用7系铝合金铆钉线材的制备方法，它按以下步骤进行：
一、将7系铝合金铸锭加热至450℃，保温24h后空冷至室温，得到冷却后的7系铝合金铸锭；
二、上述冷却后的7系铝合金铸锭经过锯切及车皮后，得到规格为
Figure BDA0003909853630000041
的铸锭，然后进行挤压，得到棒材；
三、上述棒材于390℃下保温1h，然后置于热轧机中进行轧制，轧制成型后的线棒材放入水中冷却，得到热轧线材；
四、上述热轧线材于320℃下退火处理2h，冷却后进行拉拔，控制拉拔的变形量为40％，获得航空航天用7系铝合金铆钉线材，完成所述制备方法。
步骤一中所述7系铝合金铸锭为Al-Zn-Mg-Cu系合金。
本实施例步骤二中所述挤压的温度为450℃，保温1h。
本实施例步骤三中棒材于420℃下保温1.5h。
本实施例步骤三中所述轧制的温度为450℃。
本实施例中制备所得航空航天用7系铝合金铆钉线材，实物如图1所示，实现了单卷重达到200Kg以上，拥有巨大的应用潜力，可用于航空航天和交通运输等领域，支撑了航空航天等高技术领域的迫切需求。
本实施例中制备所得航空航天用7系铝合金铆钉线材，如图2和图3所述，组织均匀，可打钉成型，能满足铆钉镦制需求，未发生开裂现象，且镦制的铆钉在热处理后具有高强度可达500MPa以上。

Claims (10)

1.一种航空航天用7系铝合金铆钉线材的制备方法，其特征在于它按以下步骤进行：
一、将7系铝合金铸锭加热至400℃～500℃，保温10h～72h后空冷至室温，得到冷却后的7系铝合金铸锭；
二、上述冷却后的7系铝合金铸锭经过锯切及车皮后，得到规格为
Figure FDA0003909853620000011
Figure FDA0003909853620000012
的铸锭，然后进行挤压，得到棒材；
三、上述棒材于380℃～470℃下保温1h～2h，然后置于热轧机中进行轧制，轧制成型后的线棒材放入水中冷却，得到热轧线材；
四、上述热轧线材于320℃～420℃下退火处理1h～5h，冷却后进行拉拔，控制拉拔的变形量为30％～60％，获得航空航天用7系铝合金铆钉线材，完成所述制备方法。
2.根据权利要求1所述的一种航空航天用7系铝合金铆钉线材的制备方法，其特征在于步骤一中所述7系铝合金铸锭为Al-Zn-Mg-Cu系合金。
3.根据权利要求1所述的一种航空航天用7系铝合金铆钉线材的制备方法，其特征在于步骤一中7系铝合金铸锭加热至450℃～480℃，保温20h～60h。
4.根据权利要求3所述的一种航空航天用7系铝合金铆钉线材的制备方法，其特征在于步骤一中7系铝合金铸锭加热至460℃，保温30h。
5.根据权利要求1所述的一种航空航天用7系铝合金铆钉线材的制备方法，其特征在于步骤二中冷却后的7系铝合金铸锭经过锯切及车皮后，得到规格为φ405mm×950mm的铸锭。
6.根据权利要求1所述的一种航空航天用7系铝合金铆钉线材的制备方法，其特征在于步骤二中所述挤压的温度为380℃～450℃，保温1～2h。
7.根据权利要求1所述的一种航空航天用7系铝合金铆钉线材的制备方法，其特征在于步骤三中棒材于420℃下保温1.5h。
8.根据权利要求1所述的一种航空航天用7系铝合金铆钉线材的制备方法，其特征在于步骤三中所述轧制的温度为400℃～470℃。
9.根据权利要求1所述的一种航空航天用7系铝合金铆钉线材的制备方法，其特征在于步骤四中热轧线材于370℃下退火处理2h。
10.根据权利要求1所述的一种航空航天用7系铝合金铆钉线材的制备方法，其特征在于步骤四中控制拉拔的变形量为50％。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101037743A (zh) * 2007-05-09 2007-09-19 东北轻合金有限责任公司 一种高精度铝合金波导管及其制造方法
CN102312142A (zh) * 2011-09-27 2012-01-11 西南铝业（集团）有限责任公司 一种生产高等级铝合金薄壁管材的方法
CN110129640A (zh) * 2019-06-28 2019-08-16 江西理工大学 一种增材制造用7000系铝合金线材及其制备方法
CN112831735A (zh) * 2020-12-30 2021-05-25 江苏理工学院 一种高强铝合金丝/带材的制备方法
CN113737069A (zh) * 2021-08-19 2021-12-03 中铝材料应用研究院有限公司 一种紧固件用7xxx系铝合金及其棒线材的加工方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101037743A (zh) * 2007-05-09 2007-09-19 东北轻合金有限责任公司 一种高精度铝合金波导管及其制造方法
CN102312142A (zh) * 2011-09-27 2012-01-11 西南铝业（集团）有限责任公司 一种生产高等级铝合金薄壁管材的方法
CN110129640A (zh) * 2019-06-28 2019-08-16 江西理工大学 一种增材制造用7000系铝合金线材及其制备方法
CN112831735A (zh) * 2020-12-30 2021-05-25 江苏理工学院 一种高强铝合金丝/带材的制备方法
CN113737069A (zh) * 2021-08-19 2021-12-03 中铝材料应用研究院有限公司 一种紧固件用7xxx系铝合金及其棒线材的加工方法

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