本發(fā)明屬于金屬材料制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種2、7系小斷面型材整形制備工藝。

背景技術(shù)：

2、7系鋁合金在使用時(shí)需要較高的性能，高性能需要將鋁合金型材進(jìn)行熱處理，也就是將鋁合金型材加熱至較高溫度再快速冷卻獲得的，而快速冷卻就給鋁合金型材帶來(lái)了較大的內(nèi)應(yīng)力，使得熱處理后的2、7系鋁合金型材會(huì)發(fā)生嚴(yán)重變形，尤其是型材壁厚不均，并且小截面的型材變形更嚴(yán)重。

目前2、7系鋁合金小斷面角型材，在擠壓及熱處理完成后容易發(fā)生彎曲和扭擰變形，現(xiàn)有的矯正技術(shù)只能對(duì)鋁合金型材的彎曲變形進(jìn)行整形，扭擰只能作廢料處理。彎曲和扭擰的2、7系鋁合金小斷面角型材矯形困難的主要原因?yàn)椋?1)2、7系鋁合金熱處理后力學(xué)性能高，材質(zhì)較硬，矯形需要很大的力和工人勞動(dòng)量；(2)2、7系鋁合金熱處理后，屈服強(qiáng)度比較高，鋁合金型材抵抗變形能力差，表現(xiàn)為不易變形，這種情況下矯形力過(guò)大，容易對(duì)鋁合金型材造成永久變形而成為廢品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明為了解決2、7系鋁合金小斷面角型材熱處理后發(fā)生的彎曲和扭擰變形不容易被矯正的問(wèn)題，提供一種2、7系小斷面型材整形制備工藝。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：包括以下步驟：

a、配料裝爐：根據(jù)鋁合金本身的工藝性能和鋁合金加工制品加工條件要求，確定鋁合金配料各成分的標(biāo)準(zhǔn)添加量，將鋁合金各成分加入到熔煉爐內(nèi)；

b、熔鑄：利用電加熱器加熱熔煉爐，熔煉爐的熔煉溫度為710～750℃，將鋁合金配料熔鑄，其熔鑄具體過(guò)程為熔融、攪拌、扒渣、取樣化驗(yàn)、靜置保溫、精煉、二次攪拌、二次扒渣、在線細(xì)化、除氣、過(guò)濾、鑄造，鋁合金配料混合物經(jīng)鑄造后形成鑄棒；

c、擠壓：將熔鑄后的鋁合金鑄棒經(jīng)預(yù)熱后送入到鋁合金擠壓機(jī)中，調(diào)整好擠壓機(jī)的中心位置和擠壓力，使熔鑄物料順利通過(guò)擠壓機(jī)后導(dǎo)入v型模具中，在v型模具內(nèi)單向擠壓成型，得到鋁合金v型材，其中擠壓過(guò)程包括鋁合金擠壓后離線淬火和拉伸矯直過(guò)程；

d、預(yù)變形：將步驟c擠壓完成后的鋁合金v型材施加長(zhǎng)度方向的載荷，使得型材在長(zhǎng)度方向的變形量為1.5～2.5％，載荷保持15～30s后卸載；

e、時(shí)效熱處理：將預(yù)變形后的鋁合金v型材進(jìn)行離線淬火，淬火后進(jìn)行微整形處理，然后進(jìn)行三級(jí)時(shí)效，得到鋁合金v型材半成品；

f、表面處理：對(duì)步驟e制得的鋁合金v型材半成品進(jìn)行表面處理；

g、成品檢測(cè)：對(duì)表面處理后的鋁合金v型材進(jìn)行探傷檢測(cè)。

進(jìn)一步，步驟a中的鋁合金配料先進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為50～150℃，預(yù)熱時(shí)間為10～20min。

進(jìn)一步，步驟b中鋁合金配料熔鑄過(guò)程中鋁合金配料邊熔融邊去除熔體中的雜渣和氣體。

進(jìn)一步，步驟c中的擠壓機(jī)擠壓前要先對(duì)v型模具、擠壓筒、鋁合金鑄棒進(jìn)行預(yù)熱處理。

進(jìn)一步，步驟d通過(guò)拉伸機(jī)對(duì)鋁合金v型材施加預(yù)變形。

進(jìn)一步，步驟e中三級(jí)時(shí)效熱處理為：

一級(jí)：時(shí)效溫度為150～220℃，時(shí)效時(shí)間為2～7h，然后將一級(jí)時(shí)效后的鋁合金型材水冷或者空冷至室溫；

二級(jí)：時(shí)效溫度為260～350℃，時(shí)效時(shí)間為1～2h，然后將二級(jí)時(shí)效后的鋁合金型材水冷或者空冷至室溫；

三級(jí)：時(shí)效溫度為150～180℃，時(shí)效時(shí)間為1～1.5h，然后將三級(jí)時(shí)效后的鋁合金型材水冷或者空冷至室溫。

進(jìn)一步，步驟e中時(shí)效熱處理后的鋁合金v型材采用水冷、霧化冷卻或者風(fēng)冷的冷卻方式冷卻，冷卻速度為50～100℃/min。

進(jìn)一步，步驟f中鋁合金v型材半成品表面處理過(guò)程包括型材表面的拋光處理、酸堿洗、上色處理、水洗、鍍膜處理以及熱定型處理工藝。

進(jìn)一步，步驟g中探傷檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)為a級(jí)探傷，探傷合格的為合格成品，探傷不合格的為廢品。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明2、7系小斷面型材在型材的時(shí)效熱處理前對(duì)型材縱向施加預(yù)變形，使得型材在后續(xù)熱處理時(shí)能夠不斷釋放內(nèi)應(yīng)力，也能抵抗型材扭擰變形的能力；減小型材淬火變形，增加型材成材率。

2、本發(fā)明2、7系小斷面型材經(jīng)過(guò)該處理工藝處理后，型材的成品率得到了提高，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐驗(yàn)證，型材成品率由原來(lái)的20％提高到現(xiàn)在的80～90％；采用本發(fā)明處理工藝前，部分彎曲嚴(yán)重(與平臺(tái)間隙＞20mm)的型材直接按廢品處理，部分彎曲較輕(與平臺(tái)間隙7～10mm)的型材可以進(jìn)行矯直處理，但矯直工序繁瑣，增加勞動(dòng)量，采用本發(fā)明處理工藝后，型材彎曲量較小(與平臺(tái)間隙≤5mm)，減少了型材整形工序和勞動(dòng)量，提高了成材率。

3、本發(fā)明處理工藝中對(duì)型材增加預(yù)變形不當(dāng)會(huì)使得型材性能下降，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)驗(yàn)證，采用本發(fā)明處理工藝的型材性能沒(méi)有受到影響。

4、本發(fā)明2、7系小斷面型材處理工藝，解決了2、7系鋁合金小端面角型材熱處理后產(chǎn)生彎曲和扭擰變形，后續(xù)不易整形處理的難題，有效減少了后續(xù)型材整形的工作量，同時(shí)提高了型材的成品率，降低廢品率，降低了2、7系小斷面型材生產(chǎn)成本。本整形技術(shù)可根據(jù)型材的牌號(hào)和型材壁厚自行設(shè)計(jì)預(yù)變形量和保持時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。

具體實(shí)施方式

下面將對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

實(shí)施例1：

一種2、7系小斷面型材整形制備工藝，具體步驟如下：

a、配料裝爐：根據(jù)鋁合金本身的工藝性能和鋁合金加工制品加工條件要求，確定鋁合金配料各成分的標(biāo)準(zhǔn)添加量，將鋁合金各成分預(yù)熱后加入到熔煉爐內(nèi)，其中預(yù)熱溫度為150℃，預(yù)熱時(shí)間為20min；

b、熔鑄：利用電加熱器加熱熔煉爐，熔煉爐的熔煉溫度為750℃，將鋁合金配料熔鑄，其熔鑄具體過(guò)程為熔融、攪拌、扒渣、取樣化驗(yàn)、靜置保溫、精煉、二次攪拌、二次扒渣、在線細(xì)化、除氣、過(guò)濾、鑄造，鋁合金配料混合物經(jīng)鑄造后形成鑄棒；

c、擠壓：擠壓機(jī)擠壓前先對(duì)v型模具、擠壓筒、鋁合金鑄棒進(jìn)行預(yù)熱處理，然后將熔鑄后的鋁合金鑄棒經(jīng)預(yù)熱后送入到鋁合金擠壓機(jī)中，調(diào)整好擠出機(jī)的中心位置和擠壓力，使得熔鑄物料順利通過(guò)擠出機(jī)后導(dǎo)入v型模具中，在v型模具內(nèi)單向擠壓成型，得到鋁合金v型材，其中擠壓過(guò)程包括鋁合金擠壓后離線淬火和拉伸矯直過(guò)程；

d、預(yù)變形：將步驟c擠壓完成后的鋁合金v型材通過(guò)拉伸機(jī)施加長(zhǎng)度方向的預(yù)變形，使得型材在長(zhǎng)度方向的變形量為1.5％，載荷保持15s后卸載；

e、時(shí)效熱處理：將預(yù)變形后的鋁合金v型材進(jìn)行離線淬火，淬火后進(jìn)行微整形處理，然后進(jìn)行三級(jí)時(shí)效，得到鋁合金v型材半成品，其中三級(jí)時(shí)效熱處理為：

一級(jí)：時(shí)效溫度為150℃，時(shí)效時(shí)間為7h，然后將一級(jí)時(shí)效后的鋁合金型材水冷或者空冷至室溫；

二級(jí)：時(shí)效溫度為350℃，時(shí)效時(shí)間為2h，然后將二級(jí)時(shí)效后的鋁合金型材水冷或者空冷至室溫；

三級(jí)：時(shí)效溫度為180℃，時(shí)效時(shí)間為1.5h，然后將三級(jí)時(shí)效后的鋁合金型材水冷或者空冷至室溫；冷卻裝置采用水冷的冷卻裝置，冷卻速度為50℃/min；

f、表面處理：對(duì)步驟e制得的鋁合金v型材半成品進(jìn)行表面處理，鋁合金v型材半成品表面處理過(guò)程包括型材表面的拋光處理、酸堿洗、上色處理、水洗、鍍膜處理以及熱定型；

g、成品檢測(cè)：利用超聲波對(duì)表面處理后的鋁合金v型材進(jìn)行探傷檢測(cè)，探傷檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)為a級(jí)探傷，探傷合格的為合格成品，探傷不合格的為廢品。

實(shí)施例2：

實(shí)施例2與實(shí)施例1的區(qū)別在于步驟d型材在長(zhǎng)度方向的變形量為2％，載荷保持時(shí)間為20s。

實(shí)施例3：

實(shí)施例3與實(shí)施例1的區(qū)別在于步驟d型材在長(zhǎng)度方向的變形量為2.5％，載荷保持時(shí)間為30s。

對(duì)比例：

對(duì)比例與實(shí)施例1的區(qū)別在于對(duì)比例缺少步驟d(預(yù)變形)的生產(chǎn)過(guò)程，直接將步驟c擠壓完成后的鋁合金v型材直接進(jìn)行時(shí)效熱處理。

實(shí)施例1的型材成品率為80％，實(shí)施例2的型材成品率為90％，實(shí)施例3的型材成品率為85％，對(duì)比例的型材成品率為20％。

指標(biāo)測(cè)評(píng)：

對(duì)實(shí)施例1～3和對(duì)比例得到的小斷面鋁合金型材進(jìn)行指標(biāo)測(cè)評(píng)，測(cè)評(píng)結(jié)果如表1：

表1：

由此可見(jiàn)，本發(fā)明的處理工藝非常優(yōu)秀，對(duì)熱處理前的鋁合金型材施加欲變形，鋁合金型材熱處理結(jié)束后，型材長(zhǎng)度方向回縮，型材內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力不斷釋放的同時(shí)將型材的扭擰變形抵抗，大大提高了型材的成材率。

最后說(shuō)明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。