一種飛機(jī)機(jī)翼桁條用抗疲勞鋁合金板材的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種飛機(jī)機(jī)翼桁條用抗疲勞鋁合金板材的制備方法，屬于鋁合金材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)翼是飛機(jī)的重要部件之一，安裝在機(jī)身上。其最主要作用是產(chǎn)生升力，同時(shí)也可以在機(jī)翼內(nèi)布置彈藥倉(cāng)和油箱，在飛行中可以收藏起落架。其中桁條是機(jī)翼的一個(gè)部件，其是用鋁合金擠壓或板材彎制而成，鉚接在蒙皮內(nèi)表面，支持蒙皮以提高其承載能力，并共同將氣動(dòng)力分布載荷傳給翼肋。飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)是安裝在機(jī)翼上或機(jī)翼下，因此桁條所承受的載荷就更大，這就需要機(jī)翼桁條有很好的機(jī)械強(qiáng)度和抗疲勞性能以承受這巨大的載荷，以保證不會(huì)過分變形而影響飛機(jī)飛行安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供一種飛機(jī)機(jī)翼桁條用抗疲勞鋁合金板材的制備方法，提高桁條的機(jī)械強(qiáng)度和抗疲勞性能，從而提高其承載能力。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種飛機(jī)機(jī)翼桁條用抗疲勞鋁合金板材的制備方法，包括以下步驟:
(1)按照元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)滿足下列要求:Si0.04-0.08,Fe 0.06-0.12,Zn 4.6-5.2,Cu1.5-2.0,Mg 1.8-2.4,Mn 0.05-0.UCr 0.6-1.2,Ti 0.03-0.05,Ni 0.8-1.4,Mo 0.2-0.4,Sb 0.15-0.35, Te 0.1-0.2, Sc 0.04-0.08, Pr 0.03-0.06, Nd 0.02-0.04，余量為鋁進(jìn)行配料，將爐料投入中頻感應(yīng)爐，加熱至720-750°C，待爐料全部熔化，攪拌15-20min，扒渣，檢測(cè)合金成分并調(diào)整；然后加入精煉劑進(jìn)行精煉，精煉溫度為715-735°C，精煉時(shí)間為20-25min,精煉完畢后靜置20_30min，扒渣后采用半連續(xù)鑄造的方法進(jìn)行澆鑄，鑄造溫度為705-725°C ；
(2)將鑄造得到的板坯進(jìn)行均勻化熱處理:先以70-90°C/h升溫至150-200°C，保溫3-4h，再以 80-100°C /h 升溫至 360-390°C，保溫2_3h，然后以 60-80°C /h 降溫至 240_280°C，保溫4-6h，再以100-120°C /h升溫至505-525°C，保溫5_10h，然后以80-100°C /h降溫至320-350°C，保溫 4-8h，再以 50-70°C /h 降溫至 210_240°C，保溫 2_3h，然后以 100_120°C /h升溫至 450-480°C，保溫 5-10h ;
(3)將上述均勻化處理后的板坯進(jìn)行熱軋，熱軋溫度為455-485°C，熱軋變形量不小于80% ;將熱軋板放入0-3°C冰鹽水中降溫至50°C以下，然后以100-150°C /h升溫至240-2800C，保溫 3-5h,再以 80_120°C /h 升溫至 480-500°C，保溫 l_2h，然后以 60_80°C /h降溫至320-360°C，保溫3-4h，再以70_90°C /h升溫至440_480°C，保溫2_3h，水淬冷卻至室溫；
(4)將上述水淬后的熱軋板進(jìn)行冷軋，冷軋變形量為40-60%,然后將冷軋板以150-180 V /h 升溫至 320-360 V，保溫 3_4h，再以 70-90 V /h 降溫至 180-220 V，保溫5-8h，然后以100-150°C /h升溫至460-490°C，保溫2_3h，再以80_120°C /h降溫至220-250°C，保溫4-6h，然后以70_90°C /h升溫至430_460°C，保溫2_3h，水淬冷卻至室溫；(5)將上述水淬后的冷軋板控制拉伸至永久變形1-5%，然后以40-50°C /h升溫至80-120°C，保溫15-20h ;再以30_40°C /h升溫至160_180°C，保溫2_3h并冷卻至室溫后，再以40-50°C/h升溫至80-120°C，保溫15-20h，出爐空冷至室溫，經(jīng)精整、檢查驗(yàn)收、包裝即得成品。
[0005]所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量份的原料:氯化鈉10-15、氯化鉀5_10、碳酸鑭4_8、二氟化鋪6_12、氟硼酸鈉3_6、二氧化欽4_8、氧化鑰2_4、天青石10-15、白云石5-10、螢石12-18、凹凸棒土 8-14 ;b.將上述天青石、白云石、螢石、凹凸棒土混合均勻，粉碎過200-300目篩，然后加入適量的水濕法球磨12-24h，110-120°C干燥l_2h，再在780-840°C煅燒20-30min，升溫至1220-1260°C繼續(xù)煅燒l_2h，水淬，濕法球磨，烘干，過200-300目篩，待用；c.將氯化鈉和氯化鉀混合均勻，加熱至810-840°C，待其全部熔融后，加入其余原料以及步驟b制得的粉末，攪拌20-30min，然后倒入冰水中冷淬，得到破碎的顆粒，濕法球磨，烘干，過200-300目篩即可。
[0006]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明通過合理調(diào)整成分比例以及熱處理工藝，改善合金的顯微組織，使合金具有優(yōu)良的抗應(yīng)力腐蝕性能和抗剝落腐蝕性能，提高其抗疲勞性能，同時(shí)具有機(jī)械強(qiáng)度高，韌性高,塑性好,耐腐蝕性好,切削加工性好,焊接性能好等特點(diǎn),適于大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0007]—種飛機(jī)機(jī)翼桁條用抗疲勞鋁合金板材的制備方法，包括以下步驟:
(1)按照元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)滿足下列要求:Si0.04-0.08,Fe 0.06-0.12,Zn 4.6-5.2,Cu1.5-2.0,Mg 1.8-2.4,Mn 0.05-0.UCr 0.6-1.2,Ti 0.03-0.05,Ni 0.8-1.4,Mo 0.2-0.4,Sb 0.15-0.35,Te 0.1-0.2, Sc 0.04-0.08,Pr 0.03-0.06,Nd 0.02-0.04，余量為鋁進(jìn)行配料，將爐料投入中頻感應(yīng)爐，加熱至735°C，待爐料全部熔化，攪拌20min，扒渣，檢測(cè)合金成分并調(diào)整；然后加入精煉劑進(jìn)行精煉，精煉溫度為720°C，精煉時(shí)間為20min，精煉完畢后靜置25min，扒渣后采用半連續(xù)鑄造的方法進(jìn)行澆鑄，鑄造溫度為710V ；
(2)將鑄造得到的板坯進(jìn)行均勻化熱處理:先以80°C/h升溫至170°C，保溫4h，再以100C /h升溫至380°C，保溫2h，然后以70°C /h降溫至260°C，保溫5h，再以110°C /h升溫至510°C，保溫8h，然后以90°C /h降溫至340°C，保溫5h，再以60°C /h降溫至230°C，保溫2h，然后以120°C /h升溫至460°C，保溫1h ；
(3)將上述均勻化處理后的板坯進(jìn)行熱軋，熱軋溫度為470°C，熱軋變形量不小于80%；將熱軋板放入1°C冰鹽水中降溫至50°C以下，然后以120°C/h升溫至260°C，保溫4h，再以100°