铝锂合金大型板材固溶时效热处理方法技术

本发明专利技术公开一种铝锂合金5A90大型板材固溶时效热处理方法。该方法包括准备步骤、固溶步骤和时效步骤。准备步骤：在所述板材相对两侧的每一侧钻孔，用铝丝穿过每一侧的各个钻孔而将所述板材固定于工装。加入硝盐液，设定硝盐炉的温度在450℃～465℃范围内并保持该温度至少30min，用压缩空气搅拌硝盐液；固溶步骤：将安装有板材的工装垂直吊入硝盐炉内，固溶后从硝盐炉内吊出，从硝盐炉转移到常温空气中的转移时间不大于15s；时效步骤：对吊出硝盐炉的板材淬火后1h内校平，然后进行时效，时效温度为120±5℃，时效时间为5h~12h。本发明专利技术不仅能够确保铝锂合金5A90的强度，还能很好的控制板材的变形程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及板材固溶时效热处理方法，尤其涉及铝锂合金5A90大型板材固溶时效热处理方法。
技术介绍
铝锂合金5A90比其它的铝合金材料都要轻，是已知最轻的作为结构材料使用的铝合金。由于其质轻的优点，作为结构材料使用对于减轻航天器的重量具有不可多得的积极作用，因此，在航天产品中具有广泛的应用，尤其在飞船型号中，作为轻质的结构材料，被广泛用于制造蒙皮等重要结构件。 铝锂合金5A90主要靠固溶时效提高强度。通过固溶时效，材料的强度应满足ob彡410MPa。作为蒙皮材料，5A90采用大型板材，最大尺寸可达3000X 1500mm，而厚度仅为1.5mm。在这种铝锂合金5A90的固溶时效热处理过程中，会影响铝锂合金的强度以及变形不好控制。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是现有的铝锂合金5A90的固溶时效热处理方法存在变形不好控制以及强度降低的问题。 为解决上述问题，本专利技术提供一种铝锂合金5A90大型板材固溶时效热处理方法，该方法包括如下步骤:准备步骤:在所述板材相对两侧的每一侧钻孔，用铝丝穿过每一侧的各个钻孔而将所述板材固定在工装上；向硝盐炉加入硝盐液，设定硝盐炉的温度在450°C?465°C范围内并保持该温度至少30min，用压缩空气搅拌所述硝盐液；固溶步骤:将安装有所述板材的工装垂直吊入硝盐炉内，固溶后从硝盐炉内吊出，从硝盐炉转移到常温空气中的转移时间不大于15s ;时效步骤:时效温度为120±5°C，时效时间为5tTl2h。 在一种具体方案中，在所述准备步骤中，在板材的相对两侧边4?30mm边距内划钻Φ3?1mm孔，每一侧边上的孔与孔之间的间距5(T300mm。 在一种具体方案中，边距是20mm,所述孔的直径是4mm,间距是200mm。 在一种具体方案中，在所述准备步骤中，硝盐液的组成为50%NaN03+ 50%KN03 (质量百分比)。 在一种具体方案中，所述固溶步骤还包括:所述工装进入硝盐炉内后，所述板材放置于均热区，在450°c?465°C下保温疒15min，板材与硝盐炉内的加热棒距离不低于200mm,然后再从硝盐炉吊出。 在一种具体方案中，所述方法在固溶步骤结束后时效步骤之前还包括:所述工装从硝盐炉吊出后，所述板材先在40°C?60°C热水中清洗3min，并在水槽中上下运动，再用流动的自来水冲洗表面。 与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:由于本专利技术将板材在硝盐炉内固溶且硝盐炉保持在前述温度、在板材的相对两侧设置孔并用铝丝固定于工装上以及时效温度为120±5°C，时效时间为5tTl2h，所以，采用本专利技术处理的板材不仅强度好，而且，很好地控制了大型板材的变形程度。 【附图说明】 图1是本专利技术铝锂合金5A90大型板材固溶时效热处理方法的流程图。 【具体实施方式】 为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。 请参阅图1，本专利技术铝锂合金5A90大型板材固溶时效热处理方法包括如下步骤: 准备步骤S1:该步骤包括Sll至S14，详细说明如下:S11、检查零件表面是否存在较深的划痕、腐蚀、凹凸不平、表面毛糙等缺陷。 S12、板材应用汽油进行清洗表面油污(汽油擦洗必须在生产准备区内，热处理作业区内严禁使用汽油)。一般来说，应清洗两次。第一次可用废汽油进行大致清洗，第二次应用干净汽油进行仔细清洗，最后用干净纱布擦干零件表面；也可用中性清洗剂擦洗，清洗后应在60°C?80°C热水槽中漂洗2min，然后在流动的清水中冲洗干净。 该步骤可以充分清除板材表面的油污，又对板材无腐蚀作用，防止将油污带入硝盐炉中，给硝盐液造成污染。 S13、板材的相对两侧(左右两端)20mm边距内划钻Φ4ι?πι孔，间距200mm,用招丝穿过各Φ4mm孔,拉紧板材，固定在工装上。板材之间间隔要大于50mm,每炉至多同时处理两块。 采用步骤S13的方式安装板材，可将板材垂直固定，降低入炉和出炉时的阻力，减小变形，另外，可以减少板材受到的束缚，使板材尽可能处于自由状态。 S14、加入硝盐液，硝盐液的组成为50%NaN03+ 50%KN03 (质量百分比)，并将硝盐炉的温度设定在450°C?465°C，保温至少30min，并用压缩空气进行搅拌所述硝盐液，可以提高炉温的准确性和均匀性。 固溶步骤S2，该步骤包括步骤S21至步骤S23，具体详述如下:S21、板材固定在固溶工装上，由行车装吊垂直入炉。 S22、板材放置于均热区，在450°C?465°C下保温疒15min。板材与加热棒距离不低于200_，可以防止板材受热不均匀，一方面可以降低热应力造成的变形，另一方面可提高板材性能的稳定性和均匀性。 S23、加热结束后，板材连同工装由快速行车吊起迅速出炉，为了增大冷却速度，提高固溶效果，从加热炉转移到常温空气中的转移时间一般不大于15s。 固溶结束后，为了快速去除板材表面残留的硝盐，防止材料被腐蚀，板材应立即在40°C?60°C热水中清洗3min，并在水槽中上下运动，因为运动可加强板材附件水的流动，使清洗更加容易、快捷；再用流动的自来水冲洗表面，保证外表面全部冲洗干净，然后用压缩空气吹干，平放在干净泡沫垫上，板材之间用棉纸进行隔开。 S24、固溶后，板材或多或少存在一定程度的变形，因此需要进行校形。为了防止发生自然时效而导致材料硬化，校形应在固溶后Ih内进行，并且使用橡胶打板，防止校形过程中在板材表明产生印痕。 时效步骤S3，在该步骤中，零件应平放在均热区，使其均匀加热，有利于提高产品质量。时效温度为120±5°C，时效时间为5tTl2h，保温结束后炉冷。时效时应开启循环风扇，使炉内温度均匀。 步骤S4、校形时效后Ih内手工校平，使用橡胶打板。 步骤S5、检验将随炉试样加工成拉伸试样，测试板材横向力学性能σα2、ob> δ 10。 步骤S6、流转将板材两边贴可剥薄膜待流转。 综上所述，由于本专利技术将板材在硝盐炉内固溶且硝盐炉保持在前述温度、在板材的相对两侧设置孔并用铝丝固定于工装上以及时效温度为120±5°C，时效时间为5tTl2h，所以，采用本专利技术处理的板材不仅强度好，而且，很好地控制了大型板材的变形程度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
铝锂合金5A90大型板材固溶时效热处理方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：S1、准备步骤：在所述板材相对两侧的每一侧钻孔，用铝丝穿过每一侧的各个钻孔而将所述板材固定在工装上；向硝盐炉加入硝盐液，设定硝盐炉的温度在450℃～465℃范围内并保持该温度至少30min，用压缩空气搅拌所述硝盐液；S2、固溶步骤：将安装有所述板材的工装垂直吊入硝盐炉内，固溶后从硝盐炉内吊出，从硝盐炉转移到常温空气中的转移时间不大于15s；S3、时效步骤：时效温度为120±5℃，时效时间为5h~12h。

【技术特征摘要】
1.铝锂合金5A90大型板材固溶时效热处理方法，其特征在于:该方法包括如下步骤: 51、准备步骤:在所述板材相对两侧的每一侧钻孔，用铝丝穿过每一侧的各个钻孔而将所述板材固定在工装上；向硝盐炉加入硝盐液，设定硝盐炉的温度在450°C?465°C范围内并保持该温度至少30min，用压缩空气搅拌所述硝盐液； 52、固溶步骤:将安装有所述板材的工装垂直吊入硝盐炉内，固溶后从硝盐炉内吊出，从硝盐炉转移到常温空气中的转移时间不大于15s ； 53、时效步骤:时效温度为120±5°C，时效时间为5tTl2h。2.根据权利要求1所述铝锂合金5A90大型板材固溶时效热处理方法，其特征在于:在所述准备步骤中，在板材的相对两侧边4?30臟边距内划钻Φ 3?10mm孔，每一侧边上的孔与孔之间的间距5(T300mm。3.根据权利要求2所述铝锂合金5A90大型板材固溶时效热处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：任伟，冯冠祥，马国平，
申请(专利权)人：上海航天设备制造总厂，
类型：发明
国别省市：上海;31