專(zhuān)利名稱(chēng)：航空用鋁合金預(yù)拉伸板材及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁合金預(yù)拉伸板材及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
航空用鋁合金板材要求板材經(jīng)機(jī)械加工后，板材變形量低，但現(xiàn)有的鋁合金板材經(jīng)淬火熱處理時(shí)，由于板材在淬火的急速冷卻過(guò)程中，板材的表面層與板材的中心層的冷卻速度不一致，存在冷卻梯度，板材的表面層受到附加壓應(yīng)力，而中性層受到附加拉應(yīng)力，從而使板材產(chǎn)生殘余應(yīng)力，導(dǎo)致成品狀態(tài)的板材進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，會(huì)產(chǎn)生加工變形，影響零件的外觀(guān)形狀和尺寸，增加了成本，降低了加工成品率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有鋁合金板材經(jīng)機(jī)械加工容易產(chǎn)生變形及加工成品率低的問(wèn)題。航空用鋁合金預(yù)拉伸板材按照重量份數(shù)比由0.20份的Si、0.30份的Fe、1.7份的Cu、0.10份的Mn、0.22份的Cr、0.06份的Ti、2.5份的Mg、5.60份的Zn和余量的Al制成，合計(jì)100份。航空用鋁合金預(yù)拉伸板材的生產(chǎn)方法是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的一、按照重量份數(shù)比將0.20份的Si、0.30份的Fe、1.7份的Cu、0.10份的Mn、0.22份的Cr、0.06份的Ti、2.5份的Mg、5.60份的Zn和余量的Al混和，合計(jì)100份；二、將混合后的金屬在700～750℃的條件下熔煉5～12小時(shí)，然后在溫度為690～705℃、鑄造速度為55～60mm/min的條件下對(duì)熔煉好的金屬進(jìn)行鑄造，并將金屬鑄造成斷面尺寸為300×1200mm的鑄塊；三、在450～460℃的溫度下將鑄塊均熱處理40～42小時(shí)，然后按照實(shí)際需要以常規(guī)方法對(duì)均熱好的鑄塊進(jìn)行刨邊、鋸切和銑面；四、在370～410℃的溫度下，按照實(shí)際需要對(duì)鑄塊進(jìn)行熱軋毛料厚度，剪切毛料長(zhǎng)度；五、將矯直的毛料在468～472℃的條件下進(jìn)行淬火60～120min，并用大十一輥矯直機(jī)對(duì)淬火后得到的毛料進(jìn)行矯直；六、在淬火后的4～6小時(shí)內(nèi)用拉伸機(jī)對(duì)毛料按照拉伸量為1.5～3.0％的參數(shù)進(jìn)行預(yù)拉伸，并在溫度為115～125℃，保溫時(shí)間為14～18小時(shí)的條件下對(duì)于拉伸后的毛料進(jìn)行時(shí)效處理，按照實(shí)際產(chǎn)品的需要對(duì)板材進(jìn)行鋸切，即得到航空用鋁合金預(yù)拉伸板材。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(1)本發(fā)明增加航空用鋁合金板材預(yù)拉伸工序，控制板材淬火至預(yù)拉伸的時(shí)間間隔和預(yù)拉伸的拉伸量，消除了板才在淬火工序產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，生產(chǎn)出的板材產(chǎn)品性能穩(wěn)定、板面平整、板材殘余內(nèi)應(yīng)力低、板材機(jī)械加工時(shí)不變形。(2)本發(fā)明的方法解決了航空用鋁合金板材加工變形問(wèn)題，提高了航空工業(yè)加工鋁合金板材料的成品率，縮短生產(chǎn)周期。(3)本發(fā)明的產(chǎn)品的預(yù)拉伸工序，通過(guò)控制航空用鋁合金預(yù)拉伸板材的預(yù)拉伸間隔時(shí)間、預(yù)拉伸量，從而提高了板材的平整度、降低了鋁合金板材的殘余內(nèi)應(yīng)力，使加工成品率升高，成品率為60～95％，本發(fā)明中加入Cr元素和Ti元素，使合金的整體性能得到了很大的提高，抗拉性能好，比普通鋁合金提高了18～45％，耐腐蝕性能比普通鋁合金提高了30～45％。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式中航空用鋁合金預(yù)拉伸板材按照重量份數(shù)比由0.20份的Si、0.30份的Fe、1.7份的Cu、0.10份的Mn、0.22份的Cr、0.06份的Ti、2.5份的Mg、5.60份的Zn和余量的Al制成，合計(jì)100份。
具體實(shí)施例方式
二本實(shí)施方式中航空用鋁合金預(yù)拉伸板材的生產(chǎn)方法是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的一、按照重量份數(shù)比將0.20份的Si、0.30份的Fe、1.7份的Cu、0.10份的Mn、0.22份的Cr、0.06份的Ti、2.5份的Mg、5.60份的Zn和余量的Al混和，合計(jì)100份。二、將混合后的金屬在700～750℃的條件下熔煉5～12小時(shí)，然后在溫度為690～705℃、鑄造速度為55～60mm/min的條件下對(duì)熔煉好的金屬進(jìn)行鑄造，并將金屬鑄造成斷面尺寸為300×1200mm的鑄塊；三、在450～460℃的溫度下將鑄塊均熱處理40～42小時(shí)，然后按照實(shí)際需要以常規(guī)方法對(duì)均熱好的鑄塊進(jìn)行刨邊、鋸切和銑面；四、在370～410℃的溫度下，按照實(shí)際需要對(duì)鑄塊進(jìn)行熱軋毛料厚度，剪切毛料長(zhǎng)度；五、將矯直的毛料在468～472℃的條件下進(jìn)行淬火60～120min，并用大十一輥矯直機(jī)對(duì)淬火后得到的毛料進(jìn)行矯直；六、在淬火后的4～6小時(shí)內(nèi)用拉伸機(jī)對(duì)毛料按照拉伸量為1.5～3.0％的參數(shù)進(jìn)行預(yù)拉伸，并在溫度為115～125℃，保溫時(shí)間14～18小時(shí)的條件下對(duì)于拉伸后的毛料進(jìn)行時(shí)效處理，按照實(shí)際產(chǎn)品的需要對(duì)板材進(jìn)行鋸切，即得到航空用鋁合金預(yù)拉伸板材。
具體實(shí)施例方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二的不同點(diǎn)在于步驟二中將混合后的金屬在710～740℃的條件下熔煉6～10小時(shí)。其它步驟與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施例方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二的不同點(diǎn)在于步驟二中將混合后的金屬在730℃的條件下熔煉9小時(shí)。其它步驟與具體實(shí)施方式
二相同。其它步驟與具體實(shí)施方式
六相同。
具體實(shí)施例方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二的不同點(diǎn)在于步驟二中在溫度為692～702℃、鑄造速度為56～58mm/min的條件下對(duì)熔煉好的金屬進(jìn)行鑄造。其它步驟與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施例方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二的不同點(diǎn)在于步驟二中在溫度為700℃、鑄造速度為57mm/min的條件下對(duì)熔煉好的金屬進(jìn)行鑄造。其它步驟與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施例方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二的不同點(diǎn)在于步驟三中在452～458℃的溫度下將鑄塊均熱處理40.5～41.5小時(shí)。其它步驟與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施例方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二的不同點(diǎn)在于步驟三中在455℃的溫度下將鑄塊均熱處理～41小時(shí)。其它步驟與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施例方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二的不同點(diǎn)在于步驟四中在380～400℃的溫度下，按照實(shí)際需要對(duì)鑄塊進(jìn)行熱軋毛料厚度，剪切毛料長(zhǎng)度。其它步驟與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施例方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二的不同點(diǎn)在于步驟四中在385～395℃的溫度下，按照實(shí)際需要對(duì)鑄塊進(jìn)行熱軋毛料厚度，剪切毛料長(zhǎng)度。其它步驟與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施例方式
十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二的不同點(diǎn)在于步驟四中在390℃的溫度下，按照實(shí)際需要對(duì)鑄塊進(jìn)行熱軋毛料厚度，剪切毛料長(zhǎng)度。其它步驟與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施例方式
十二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二的不同點(diǎn)在于步驟五中將剪切的毛料在469～471℃的條件下進(jìn)行淬火80～100min，并用大十一輥矯直機(jī)對(duì)淬火后得到的毛料進(jìn)行矯直。其它步驟與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施例方式
十三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二的不同點(diǎn)在于步驟五中將剪切的毛料在470℃的條件下進(jìn)行淬火95min，并用大十一輥矯直機(jī)對(duì)淬火后得到的毛料進(jìn)行矯直。其它步驟與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施例方式
十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二的不同點(diǎn)在于步驟六中于淬火后的4～6小時(shí)內(nèi)用拉伸機(jī)對(duì)毛料按照拉伸量為1.6～2.8％的參數(shù)進(jìn)行預(yù)拉伸。其它步驟與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施例方式
十五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二的不同點(diǎn)在于步驟六中在淬火后的3～5小時(shí)內(nèi)用拉伸機(jī)對(duì)毛料按照拉伸量為2.0～2.5％的參數(shù)進(jìn)行預(yù)拉伸，并在溫度為117～123℃，保溫時(shí)間16～17小時(shí)的條件下對(duì)于拉伸后的毛料進(jìn)行時(shí)效處理。其它步驟與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施例方式
十六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二的不同點(diǎn)在于步驟六中在淬火后的3.5～4.5小時(shí)內(nèi)用拉伸機(jī)對(duì)毛料按照拉伸量為2.2～2.7％的參數(shù)進(jìn)行預(yù)拉伸，并在溫度為118～124℃，保溫時(shí)間14.5～17.5小時(shí)的條件下對(duì)于拉伸后的毛料進(jìn)行時(shí)效處理。其它步驟與具體實(shí)施方式
二相同。
權(quán)利要求
1.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空用鋁合金預(yù)拉伸板材，其特征在于航空用鋁合金預(yù)拉伸板材按照重量份數(shù)比由0.20份的Si、0.30份的Fe、1.7份的Cu、0.10份的Mn、0.22份的Cr、0.06份的Ti、2.5份的Mg、5.60份的Zn和余量的Al制成，合計(jì)100份。
2.航空用鋁合金預(yù)拉伸板材的其生產(chǎn)方法，其特征在于航空用鋁合金預(yù)拉伸板材的生產(chǎn)方法是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的一、按照重量份數(shù)比將0.20份的Si、0.30份的Fe、1.7份的Cu、0.10份的Mn、0.22份的Cr、0.06份的Ti、2.5份的Mg、5.60份的Zn和余量的Al混和，合計(jì)100份；二、將混合后的金屬在700～750℃的條件下熔煉5～12小時(shí)，然后在溫度為690～705℃、鑄造速度為55～60mm/min的條件下對(duì)熔煉好的金屬進(jìn)行鑄造，并將金屬鑄造成斷面尺寸為300×1200mm的鑄塊；三、在450～460℃的溫度下將鑄塊均熱處理40～42小時(shí)，然后按照實(shí)際需要以常規(guī)方法對(duì)均熱好的鑄塊進(jìn)行刨邊、鋸切和銑面；四、在370～410℃的溫度下，按照實(shí)際需要對(duì)鑄塊進(jìn)行熱軋毛料厚度，剪切毛料長(zhǎng)度；五、將矯直的毛料在468～472℃的條件下進(jìn)行淬火60～120min，并用大十一輥矯直機(jī)對(duì)淬火后得到的毛料進(jìn)行矯直；六、在淬火后的4～6小時(shí)內(nèi)用拉伸機(jī)對(duì)毛料按照拉伸量為1.5～3.0％的參數(shù)進(jìn)行預(yù)拉伸，并在溫度為115～125℃，保溫時(shí)間為14～18小時(shí)的條件下對(duì)于拉伸后的毛料進(jìn)行時(shí)效處理，按照實(shí)際產(chǎn)品的需要對(duì)板材進(jìn)行鋸切，即得到航空用鋁合金預(yù)拉伸板材。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航空用鋁合金預(yù)拉伸板材的其生產(chǎn)方法，其特征在于步驟二中在溫度為692～702℃、鑄造速度為56～58mm/min的條件下對(duì)熔煉好的金屬進(jìn)行鑄造。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航空用鋁合金預(yù)拉伸板材的其生產(chǎn)方法，其特征在于步驟三中在452～458℃的溫度下將鑄塊均熱處理40.5～41.5小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航空用鋁合金預(yù)拉伸板材的其生產(chǎn)方法，其特征在于步驟四中在380～400℃的溫度下，按照實(shí)際需要對(duì)鑄塊進(jìn)行熱軋毛料厚度，剪切毛料長(zhǎng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航空用鋁合金預(yù)拉伸板材的其生產(chǎn)方法，其特征在于步驟五中將剪切的毛料在469～471℃的條件下進(jìn)行淬火80～100min。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航空用鋁合金預(yù)拉伸板材的其生產(chǎn)方法，其特征在于步驟六中于淬火后的4～6小時(shí)內(nèi)用拉伸機(jī)對(duì)毛料按照拉伸量為1.6～2.8％的參數(shù)進(jìn)行預(yù)拉伸。
全文摘要
航空用鋁合金預(yù)拉伸板材及其生產(chǎn)方法，本發(fā)明涉及一種鋁合金預(yù)拉伸板材及其生產(chǎn)方法。它是為了解決現(xiàn)有鋁合金板材經(jīng)機(jī)械加工容易產(chǎn)生變形及加工成品率低的問(wèn)題。航空用鋁合金預(yù)拉伸板材按照重量份數(shù)比由0.20份的Si、0.30份的Fe、1.7份的Cu、0.10份的Mn、0.22份的Cr、0.06份的Ti、2.5份的Mg、5.60份的Zn和余量的Al制成，合計(jì)100份。于航空用鋁合金預(yù)拉伸板材的生產(chǎn)方法是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的一、配料；二、鑄造；三、均熱處理；四、加熱、熱軋及剪切；五、淬火、矯直；六、預(yù)拉伸、時(shí)效，按照實(shí)際產(chǎn)品的需要對(duì)板材進(jìn)行鋸切，即得到航空用鋁合金預(yù)拉伸板材。本發(fā)明中的板材產(chǎn)品性能穩(wěn)定、板材機(jī)械加工時(shí)不變形。
文檔編號(hào)C22C1/02GK101037747SQ200710072139
公開(kāi)日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2007年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月29日
發(fā)明者趙永軍, 謝延翠, 王學(xué)書(shū), 馬英義, 陶志民 申請(qǐng)人:東北輕合金有限責(zé)任公司