一种可热处理强化铝合金焊接处理工艺制造技术

技术编号:18643555 阅读:5 留言:0更新日期:2018-08-11 08:27
本发明专利技术公开了一种可热处理强化铝合金焊接处理工艺:(1)铝材在线或离线固溶淬火;(2)拉伸矫直;(3)时效处理;所述的时效处理为预时效、峰值时效或双级时效中的一种;(4)氩弧焊或激光焊:使用液氮气或者强冷风吹热影响区;(5)人工时效:焊接过后的最终的构件进行单级时效或双级时效。本发明专利技术精简了铝材焊接结构件的冷却方式,无需对焊接结构件进行再次固溶淬火,尤其是无法进行再次固溶淬火的大型复杂结构件,采用本发明专利技术工艺,只需焊接后对结构件进行较低温度的峰值时效即可把热影响区强度提高到母材的80%~98%,使得提高生产效率的同时,有效降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种可热处理强化铝合金焊接处理工艺
本专利技术涉及一种铝合金处理工艺,特别涉及一种可热处理强化铝合金焊接处理工艺。
技术介绍
在工业生产中,可热处理强化峰值状态的铝合金材料通过氩弧焊、激光焊焊接后,由于结构件大或者复杂等,不宜重新再进行固溶淬火,铝材由于重新受到高温热处理而过时效、重熔等,部分析出相粗大,再进行时效处理无法进一步提高强度,致使铝合金材料强度损失较大,焊接后的抗拉强度与母材抗拉强度比值通常≤0.75,因此需要增加基材厚度来提高整个构件受力,因此往往增加成本等。而采用传统方式进行处理时,常规铝材固溶淬火后,直接人工峰值时效,强度太高,内应力较高,不便于后续各种机加工及焊接等,焊后产品强度偏低,以致得到最终的产品质量差。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术针对上述技术问题,专利技术一种可热处理强化铝合金焊接处理工艺,旨在解决现有技术中焊接铝合金材料后致使铝合金材料强度损失较大,焊接后的抗拉强度与母材抗拉强度比值小的问题。为实现上述目的,本专利技术提供的技术方案如下:一种可热处理强化铝合金焊接处理工艺,包含以下操作步骤:(1)铝材在线或离线固溶淬火;(2)拉伸矫直;(3)时效处理;所述的时效处理为预时效(T4P)、峰值时效(T5、T6)或双级时效中的一种;(4)氩弧焊或激光焊:进行焊接的同时在离焊接点30~300mm处增加冷却吹风管使用液氮气或者强冷风吹热影响区,吹向背离焊接点,在焊接点与冷却吹风管之间加挡风板,挡风板或与吹风管通过某种方式固定于一体,并与焊丝或激光头同步前进,对已焊接高温区域进行吹氮气或冷风等方式,降温速率为10~180℃/s,以便焊接区域达到固溶淬火的效果。(5)人工时效:焊接过后的最终的构件进行单级时效140~190℃保温6~25小时,使母材和焊缝都达到接近T6的力学性能;或双级时效90~150℃保温1~8小时,然后再120~190℃保温5~22小时,达到T7/T76的力学性能。优选的是,步骤(1)中所述的在线或离线固溶淬火的具体工艺为:热处理固溶温度为450~580℃,升温速率30~150℃/min,固溶10~240min,然后淬火,快速冷却至室温,冷却速率20~200℃/s。优选的是,所述的淬火为根据材料规格选择风冷或水冷方式进行淬火。优选的是,步骤(2)中所述的拉伸矫直为在保证铝材尺寸和性能的情况下控制拉伸率在0.5%~3.0%,达到矫直和去应力的目的。优选的是,步骤(3)中所述的其中,所述的预时效(T4P)为60~130℃人工时效,人工时效时间0.5~5小时,力学性能略高于T4状态(强度低、塑性高),有易于铝材加工成型,可停放30天以上性能保持不变。优选的是,步骤(3)中所述的峰值时效(T5或T6)工艺参数为110~190℃人工时效,人工时效时间5~20小时,力学性能达到峰值或略低于峰值。优选的是,步骤(3)中所述的双级时效为90~150℃保温1~8小时,然后再在120~190℃保温5~22小时。本专利技术焊接工艺方法,可应用焊接的母材有6系T6、T5和T4P,2系T6,7系T6和T7等可热处理强化型铝合金材料;涉及可热处理强化铝合金材料板材或型材,包括如6061、6063、6082、6016、6005A等6系铝合金,2024、2219、2519等2系铝合金,和7050、7N01、7075等7系铝合金。与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果:本专利技术处理工艺进行预拉伸和低温预时效后的T4P铝材强度低、塑性好、内应力低、板型好,便于后续进行各种机加工及焊接而不变形或降低变形程度;进一步的,本专利技术通过本焊接冷却处理方式,等同于在线直接固溶淬火,便于焊接后对铝材热影响区进行人工峰值时效,强度最大限度接近母材强度;本专利技术精简了铝材焊接结构件的冷却方式,无需对焊接结构件进行再次固溶淬火,尤其是无法进行再次固溶淬火的大型复杂结构件,采用本专利技术工艺,只需焊接后对结构件进行较低温度的峰值时效即可把热影响区强度提高到母材的80%~98%,使得提高生产效率的同时,有效降低生产成本。具体实施方式下面结合具体实施方式进行详细描述,但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。实施例16061-T651(1)固溶淬火:取6061板材8mm厚,放入高温炉进行固溶,升温速率100℃/min,升到535℃,固溶60min,快速喷入高压水淬火冷却至室温,冷却速率100℃/s;(2)拉伸矫直:对淬火后的板材进行拉伸矫直,拉伸率2.0%,达到矫直和去应力的目的;(3)预时(T4P)效处理:把板材放入时效炉进行预时(T4P)效处理,时效温度为100℃,时效时间3h,力学性能达到T4P状态(强度低、塑性高),有易于铝材加工成型,检测性能;(4)氩弧焊:对两块T4P板进行氩弧焊,焊丝为5087,在离焊接点100mm位置使用喷枪吹入液氮气体,喷枪与焊丝平行,气体吹向远离焊接点,使热影响区及热影响区快速冷却至室温,冷却速率为150~180℃/s,以便焊接区域达到固溶淬火的效果;(5)人工时效:把焊接后的板材放入时效炉时效,时效温度170℃,保温15小时,冷却至室温后取热影响区做力学检测。实施例26061-T651(1)固溶淬火:取6061板材8mm厚,放入高温炉进行固溶,升温速率30℃/min,升到450℃,固溶10min,快速喷入高压水淬火冷却至室温,冷却速率20℃/s;(2)拉伸矫直:对淬火后的板材进行拉伸矫直,拉伸率0.5%,达到矫直和去应力的目的;(3)预时(T4P)效处理:把板材放入时效炉进行预时(T4P)效处理,时效温度为60℃,时效时间5h,力学性能达到T4P状态(强度低、塑性高),有易于铝材加工成型,检测性能;(4)氩弧焊:对两块T4P板进行氩弧焊,焊丝为5087,在离焊接点30mm使用喷枪吹入液氮气体,喷枪与焊丝平行,气体吹向远离焊接点,使热影响区及热影响区快速冷却至室温,冷却速率为10~50℃/s,以便焊接区域达到固溶淬火的效果;(5)人工时效:把焊接后的板材放入时效炉时效,时效温度140℃,保温25小时,冷却至室温后取热影响区做力学检测。实施例36061-T651(1)固溶淬火:取6061板材8mm厚,放入高温炉进行固溶,升温速率150℃/min,升到580℃,固溶240min,快速喷入高压水淬火冷却至室温,冷却速率200℃/s;(2)拉伸矫直:对淬火后的板材进行拉伸矫直,拉伸率3.0%,达到矫直和去应力的目的;(3)预时(T4P)效处理:把板材放入时效炉进行预时(T4P)效处理,时效温度为130℃,时效时间0.5h,力学性能达到T4P状态(强度低、塑性高),有易于铝材加工成型,检测性能;(4)氩弧焊:对两块T4P板进行氩弧焊,焊丝为5087,在离焊接点300mm位置使用喷枪吹入液氮气体,喷枪与焊丝平行,气体吹向远离焊接点,使热影响区及热影响区快速冷却至室温,冷却速率为70~100℃/s,以便焊接区域达到固溶淬火的效果;(5)人工时效:把焊接后的板材放入时效炉时效,时效温度190℃,保温7小时,冷却至室温后取热影响区做力学检测。实施例42024-T62(1)固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可热处理强化铝合金焊接处理工艺,其特征在于,包含以下操作步骤:(1)铝材在线或离线固溶淬火;(2)拉伸矫直;(3)时效处理;所述的时效处理为预时效、峰值时效或双级时效中的一种;(4)氩弧焊或激光焊:进行焊接的同时在离焊接点30~300mm处使用液氮气或者强冷风吹热影响区,吹向背离焊接点,降温速率为10~180℃/s;(5)人工时效:焊接过后的最终的构件进行单级时效140~190℃保温6~25小时;或双级时效90~150℃保温1~8小时,然后再120~190℃保温5~22小时。

【技术特征摘要】
1.一种可热处理强化铝合金焊接处理工艺,其特征在于,包含以下操作步骤:(1)铝材在线或离线固溶淬火;(2)拉伸矫直;(3)时效处理;所述的时效处理为预时效、峰值时效或双级时效中的一种;(4)氩弧焊或激光焊:进行焊接的同时在离焊接点30~300mm处使用液氮气或者强冷风吹热影响区,吹向背离焊接点,降温速率为10~180℃/s;(5)人工时效:焊接过后的最终的构件进行单级时效140~190℃保温6~25小时;或双级时效90~150℃保温1~8小时,然后再120~190℃保温5~22小时。2.根据权利要求1所述的可热处理强化铝合金焊接处理工艺,其特征在于,步骤(1)中所述的在线或离线固溶淬火的具体工艺为:热处理固溶温度为450~580℃,升温速率30~150℃/min,固溶10~240min,然后淬火,冷却至室温,冷却速率20~200℃/s。3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵启忠何建贤杨鸿驰朱希一邓桂英张新明
申请(专利权)人:广西南南铝加工有限公司
类型:发明
国别省市:广西,45

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