一种飞机用铝合金棒材的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种飞机用铝合金棒材的制备工艺，其由以下重量百分比的元素组成：Zn4.8‑5.6、Mg2.2‑2.8、Cu0.3‑0.6、Mn0.7‑1.3、Fe0.15‑0.25、Si0.05‑0.1、Zr0.1‑0.2、Ti0.03‑0.05、Sn0.05‑0.15、Co0.04‑0.08、Mo0.03‑0.06、Pd0.025‑0.045、W0.01‑0.03、Ce0.02‑0.04、Sm0.015‑0.025，余量为Al。本发明专利技术在Al‑Zn‑Mg系铝合金基础上，添加适量的Mn、Sn、Co、Mo等元素,可以显著提高Al‑Zn‑Mg铝合金的耐腐蚀性能。本发明专利技术制得的铝合金强度高，断裂韧性良好，塑性高，缸口敏感性低，抗腐蚀性能优异，无晶间腐蚀、剥落腐蚀和应力腐蚀倾向，加工和焊接性能好，适于制造飞机的蒙皮、结构件等，使用性能好，应用前景广阔。

Preparation of a kind of aluminum alloy bar for aircraft

The invention discloses a preparation process for the aircraft Aluminum Alloy bar, which consists of the following elements: Zn4.8 weight percentage 5.6, Mg2.2 2.8, Cu0.3 0.6, Mn0.7 1.3, Fe0.15 0.25, Si0.05 0.1, Zr0.1 0.2, Ti0.03 0.05, Sn0.05 0.15, Co0.04 0.08 0.06, Pd0.025, Mo0.03 0.045, W0.01 0.03, Ce0.02 0.04, Sm0.015 0.025, the rest is Al. The invention is based on Al Zn Mg Aluminum Alloy, adding Mn, Sn, Co, Mo and other elements, can significantly improve the Al Zn Mg Aluminum Alloy corrosion resistance. Aluminum Alloy prepared by the invention has high strength, good toughness, high plasticity, cylinder low sensitivity, excellent corrosion resistance, no intergranular stress corrosion and exfoliation corrosion, corrosion tendency, machining and welding performance is good, the skin, suitable for the manufacture of aircraft structure, good service performance, wide application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种飞机用铝合金棒材的制备工艺
本专利技术涉及一种飞机用铝合金，具体涉及一种飞机用铝合金棒材的制备工艺。
技术介绍
铝合金材料具有密度小，比强度高，比刚度高，弹性好，抗冲击性能良好、防锈，高导电，高导热，易表面着色，易加工，可回收再生等优良特性，广泛应用于交通运输、建筑装饰、飞机、机械电器、电子通讯、能源动力等行业。尤其在飞机工业中，铝合金材料是首选的轻量化结构材料，但是飞机对铝合金材料的耐腐蚀性能非常苛刻。因此急需开发一种高耐腐蚀的飞机用防锈铝合金。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供耐腐蚀性能优异的飞机用铝合金棒材的制备工艺。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种飞机用铝合金棒材的制备工艺，包括以下步骤：按以下重量百分比的元素：Zn4.8-5.6、Mg2.2-2.8、Cu0.3-0.6、Mn0.7-1.3、Fe0.15-0.25、Si0.05-0.1、Zr0.1-0.2、Ti0.03-0.05、Sn0.05-0.15、Co0.04-0.08、Mo0.03-0.06、Pd0.025-0.045、W0.01-0.03、Ce0.02-0.04、Sm0.015-0.025，余量为Al，进行配料，将炉料依次投入熔炼炉中在745-765℃下进行熔炼，待金属完全熔化后调整温度为725-745℃，加入精炼剂精炼15-25min，扒渣后静置20-30min，将合金液体直接浇入铸型中铸造得到合金铸锭；将所得的铸锭以100-150℃/h升温至240-280℃，保温3-4h，再以80-120℃/h升温至420-450℃，保温4-6h，然后以80-100℃/h降温至230-260℃，保温2-3h，再以100-150℃/h升温至505-525℃，保温5-10h，然后以140-180℃/h降温至160-180℃，保温1-2h，再以120-160℃/h升温至440-460℃，保温4-8h，然后以100-150℃/h降温至200-240℃，保温2-3h，再放入0-5℃冰盐水中水淬至50℃以下；取出合金以90-100℃/h升温至180-200℃，保温10-15h，再以45-55℃/h升温至80-90℃，保温14-18h，空冷至室温，然后以40-50℃/h升温至75-85℃，保温15-20h，再以50-60℃/h升温至175-195℃，保温12-16h，再以40-50℃/h降温至85-95℃，保温14-18h，空冷至室温，然后以95-105℃/h升温至195-215℃，保温10-15h，再以40-50℃/h降温至90-110℃，保温12-16h，空冷至室温即可。所述精炼剂的制备方法如下：a.称取以下重量份的原料：氯化钠10-15、氯化钾5-10、碳酸钠3-6、氟化镁4-8、氟硅酸钠3-6、赤泥5-10、草木灰2-4、冰晶石8-12、白云石5-10、硅藻土4-8、重晶石5-10；b.将上述冰晶石、白云石、硅藻土、重晶石混合均匀，粉碎过200-300目筛，然后加入适量的水湿法球磨12-24h，110-120℃干燥1-2h，再在760-820℃煅烧20-30min，升温至1200-1250℃继续煅烧1-2h，水淬，湿法球磨，烘干，过200-300目筛，待用；c.将氯化钠和氯化钾混合均匀，加热至810-840℃，待其全部熔融后，加入其余原料以及步骤b制得的粉末，搅拌20-30min，然后倒入冰水中冷淬，得到破碎的颗粒，湿法球磨，烘干，过200-300目筛即可。本专利技术的有益效果：本专利技术在Al-Zn-Mg系铝合金基础上，添加适量的Mn、Sn、Co、Mo等元素,可以显著提高Al-Zn-Mg铝合金的耐腐蚀性能。本专利技术制得的铝合金强度高，断裂韧性良好，塑性高，缸口敏感性低，抗海水和海洋大气腐蚀性能优异，无晶间腐蚀、剥落腐蚀和应力腐蚀倾向，加工和焊接性能好，适于制造飞机的蒙皮、结构件等，使用性能好，应用前景广阔。具体实施方式(1)按照重量百分比的元素组成为：Zn4.8-5.6、Mg2.2-2.8、Cu0.3-0.6、Mn0.7-1.3、Fe0.15-0.25、Si0.05-0.1、Zr0.1-0.2、Ti0.03-0.05、Sn0.05-0.15、Co0.04-0.08、Mo0.03-0.06、Pd0.025-0.045、W0.01-0.03、Ce0.02-0.04、Sm0.015-0.025，余量为Al进行配料；(2)将炉料依次投入熔炼炉中在755℃下进行熔炼，待金属完全熔化后调整温度为730℃，加入精炼剂精炼25min，扒渣后静置30min，将合金液体直接浇入铸型中铸造得到合金铸锭；将所得的铸锭以150℃/h升温至280℃，保温3h，再以120℃/h升温至450℃，保温4h，然后以100℃/h降温至240℃，保温3h，再以150℃/h升温至515℃，保温8h，然后以180℃/h降温至170℃，保温1h，再以140℃/h升温至450℃，保温6h，然后以120℃/h降温至230℃，保温2h，再放入1℃冰盐水中水淬至50℃以下；取出合金以100℃/h升温至190℃，保温12h，再以50℃/h升温至85℃，保温16h，空冷至室温，然后以45℃/h升温至80℃，保温18h，再以55℃/h升温至185℃，保温14h，再以50℃/h降温至90℃，保温16h，空冷至室温，然后以105℃/h升温至210℃，保温10h，再以50℃/h降温至110℃，保温12h，空冷至室温即可。上述精炼剂的制备方法如下：a.称取以下重量(kg)的原料：氯化钠12、氯化钾7、碳酸钠5、氟化镁6、氟硅酸钠4、赤泥8、草木灰4、冰晶石10、白云石7、硅藻土6、重晶石8；b.将上述冰晶石、白云石、硅藻土、重晶石混合均匀，粉碎过200目筛，然后加入适量的水湿法球磨24h，110℃干燥2h，再在780℃煅烧30min，升温至1200℃继续煅烧2h，水淬，湿法球磨，烘干，过200目筛，待用；c.将氯化钠和氯化钾混合均匀，加热至810℃，待其全部熔融后，加入其余原料以及步骤b制得的粉末，搅拌30min，然后倒入冰水中冷淬，得到破碎的颗粒，湿法球磨，烘干，过250目筛即可。经检验，制得的铝合金化学成分为：Zn5.21％、Mg2.46％、Cu0.48％、Mn1.02％、Fe0.19％、Si0.084％、Zr0.16％、Ti0.046％、Sn0.096％、Co0.071％、Mo0.053％、Pd0.037％、W0.022％、Ce0.035％、Sm0.018％，余量为Al；力学性能为：抗拉强度575MPa，屈服强度521MPa，伸长率16.4％。取上述制得的铝合金试样全浸入3％氯化钠+0.5％盐酸水溶液中，放置24h后，检查结果无晶间腐蚀现象。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞机用铝合金棒材的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：按以下重量百分比的元素组成：Zn 4.8‑5.6、Mg 2.2‑2.8、Cu 0.3‑0.6、Mn 0.7‑1.3、Fe 0.15‑0.25、Si 0.05‑0.1、Zr0.1‑0.2、Ti 0.03‑0.05、Sn 0.05‑0.15、Co 0.04‑0.08、Mo 0.03‑0.06、Pd 0.025‑0.045、W 0.01‑0.03、Ce 0.02‑0.04、Sm 0.015‑0.025，余量为Al，进行配料，将炉料依次投入熔炼炉中在745‑765℃下进行熔炼，待金属完全熔化后调整温度为725‑745℃，加入精炼剂精炼15‑25min，扒渣后静置20‑30min，将合金液体直接浇入铸型中铸造得到合金铸锭；将所得的铸锭以100‑150℃/h升温至240‑280℃，保温3‑4h，再以80‑120℃/h升温至420‑450℃，保温4‑6h，然后以80‑100℃/h降温至230‑260℃，保温2‑3h，再以100‑150℃/h升温至505‑525℃，保温5‑10h，然后以140‑180℃/h降温至160‑180℃，保温1‑2h，再以120‑160℃/h升温至440‑460℃，保温4‑8h，然后以100‑150℃/h降温至200‑240℃，保温2‑3h，再放入0‑5℃冰盐水中水淬至50℃以下；取出合金以90‑100℃/h升温至180‑200℃，保温10‑15h，再以45‑55℃/h升温至80‑90℃，保温14‑18h，空冷至室温，然后以40‑50℃/h升温至75‑85℃，保温15‑20h，再以50‑60℃/h升温至175‑195℃，保温12‑16h，再以40‑50℃/h降温至85‑95℃，保温14‑18h，空冷至室温，然后以95‑105℃/h升温至195‑215℃，保温10‑15h，再以40‑50℃/h降温至90‑110℃，保温12‑16h，空冷至室温即可。...

【技术特征摘要】
1.一种飞机用铝合金棒材的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：按以下重量百分比的元素组成：Zn4.8-5.6、Mg2.2-2.8、Cu0.3-0.6、Mn0.7-1.3、Fe0.15-0.25、Si0.05-0.1、Zr0.1-0.2、Ti0.03-0.05、Sn0.05-0.15、Co0.04-0.08、Mo0.03-0.06、Pd0.025-0.045、W0.01-0.03、Ce0.02-0.04、Sm0.015-0.025，余量为Al，进行配料，将炉料依次投入熔炼炉中在745-765℃下进行熔炼，待金属完全熔化后调整温度为725-745℃，加入精炼剂精炼15-25min，扒渣后静置20-30min，将合金液体直接浇入铸型中铸造得到合金铸锭；将所得的铸锭以100-150℃/h升温至240-280℃，保温3-4h，再以80-120℃/h升温至420-450℃，保温4-6h，然后以80-100℃/h降温至230-260℃，保温2-3h，再以100-150℃/h升温至505-525℃，保温5-10h，然后以140-180℃/h降温至160-180℃，保温1-2h，再以120-160℃/h升温至440-460℃，保温4-8h，然后以100-150℃/h降温至200-240℃，保温2-3h，再放入0-5℃冰盐水中水淬至50℃以下；取出合金以90-100℃/h升温至180-200℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟民，
申请(专利权)人：江苏兴甬铝业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32