本发明专利技术涉及一种制备铝合金制成的加工产品或者铝合金制成的整体多功能结构元件的方法，所述方法包括热加工步骤，其特征在于，在热加工之后还包括至少一个冷塑性变形的加工步骤，其中，对结构元件的至少两个区域施加相差至少２％的平均广义塑性变形，优选相差至少３％。本发明专利技术可制备特别是用于航空工程的结构元件，所述元件在空间上具有可变的使用性质，同时又与现有的元件具有相同的形状特征。本发明专利技术方法经济并具有可控性，它主要使未回火的部件的使用性质发生变化。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及铝合金制成的加工产品和结构元件，它们特别是用于航 空工程。该加工产品可以为轧制产品(如薄板材、中等厚度板材、厚板 材)、拉制产品(如条块、型材、管材或者丝线)和锻造产品。
技术介绍
在空间上具有可变性质的整体金属结构元件在目前的航空工业条 件下显示出极大的益处。实际上，该结构元件受到一组对立的应力的作 用，这就要求对材料和变形条件进行特别选择，这可能导致令人不太满 意的折衷。此外，将费时且昂贵的机械装配步骤替换为更加经济的整体 元件的整体机械加工步躁受到在整体元件内部的每个几何区域内获得最 优性能的能力的限制。因此，制备出在空间上具有可变性质的整体结构 元件会非常有益处，这样便可获得每个区域内的性质的最佳折衷，同时 又享有整体机械加工方法的经济优势。但是，因为遇到较多的成本及可靠性问题，所以至今没有 一种制备在空间上具有可变性质的整体金属结 构元件的方法在工业上实现。因此，在现有技术中，已经提出了多种方法来实现在空间上具有可 变性质的整体金属结构元件。所提出的第一种方案是在回火时对结构元件的端部之间进行不同 的热处理。FR 2 707 092 ( Pechiney Rhenalu )记载了 一种制备在至少一个方向 上具有连续变化性质的结构硬化产品的方法，其中，在进行回火时，在 一种特制的炉中使产品的一端经受温度T而另一端经受温度t，这种特 制的炉包括一个热室和一个冷室，两者由热泵连接。WO2005/098072 (Pechiney Rhenahi)记载了一种制备方法，其中 至少一个回火处理步骤是在控温炉中进行的，所述控温炉包括具有初始温度T,和T2的至少两个区或区组Zi和Z2，其中这两个区的长度为至少 一米。这些方法中的性质变化局限于那些在回火过程中能够相容地改变 的性质。在不经热处理的合金的情况下，这类方法不能使用。同样地， 对于2XXX系合金，存在大量的以T3或T4状态(不回火)出售的部件， 由该方法不可能获得具有可变性质的元件。另外，专利申请US 2003/226935记栽了一种型材，它在垂直于长 度方向的同一个平面上、在肋条之间包括一个区，该区具有呈现出更多 纤维织构的微结构，以便减小裂紋扩展速度。在另一项研究中，已经提出将两个不同的合金部件焊接在一起，然 后对所得部件进行机械加工。所获得的结构元件即使在空间上表现出材 料的连续以及性质的变化，但由于焊接区的存在，也不能被认为是整体 结构元件，PCT申请WO 98/58759( British Aerospace K己栽了 一种从合金2000 和合金7000通过摩擦搅拌焊接法(soudage par friction-malaxage)形成 的杂合坯块，从该坯块可机械加工出翼梁。专利申请EP 1 547 720 Al (Airbus UK )记载了 一种通过将通常从不同合金获得的两个部件进行焊 接的装配方法，以便在机械加工之后成为一个结构部件而用于航空用途， 例如翼梁。在航空工业中，该问题通过下述方式部分地解决使空间上性质均 匀的结构元件的厚度局部地变化，使其能够在局部范围内抵抗应力。厚 度变化通常由装配或机械加工获得。例如，CA 2 317 366 ( Airbus Deutschland )记栽了例如通过焊接不 同厚度的板材来制造飞机机身元件。还可想到通过层压直接得到不同厚 度的板材，以避免装配步骤以及由此带来的技术和经济问题。厚度变化 可考虑发生于纵向或者横向(参见例如R. Kopp， C. Wiedner和A. Meyer， International Sheet Metal Review, 2005年7月/8月，第20-24页)。另外，还可考虑多种方法来制造不同厚度的板材，以解决其他的技 术问题。拼焊板(tailoredblanks)在冶金领域已经公知，它在成形步骤 中可节约材料。8JP 11-192502 ( Nippon Steel)记栽了 一种获得钢板的方法，所迷钢板的厚度和静态机械特性在宽度方向上是变化的。WO 00/21695 (Thyssen Kmpp )记载了可在金属板内层压方向上 获得不同厚度的截面的方法，这些截面表现出不同的机械性质。即使板材形状的变化被证实能够节约材料，它仍然在制造、检查、 搬运等方面表现出缺点，并且它无法向飞机制造厂中已有的方法直接快 速地转化。本专利技术要解决的问题是开发一种制备铝合金制成的加工产品及整 体结构元件的方法，所述铝合金制成的加工产品及整体结构元件特别是 用于航空工程，所述产品及元件在空间上具有可变的使用性质，同时又 与现有的产品及元件具有相同的形状特征，所述方法足够经济并具有可 控性，它可使制备过程中不需要回火的结构元件的使用性质在空间上变 化，并可使结构元件的使用性质在纵向的不同位置上发生变化。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是一种制备铝合金制成的多功能整体加工产品 或结构元件的方法，所述方法包括热加工(transformation chaud )步 骤，其特征在于，在热加工之后还包括至少一个冷塑性变形的加工步骤， 其中，对所述结构元件的至少两个区域施加相差至少2%——优选相差 至少3%--的平均广义塑性变形(d6formation plastique g6n6ralis6e )。本专利技术的第二目的是可由本专利技术方法获得的、由2XXX合金制成的 T3X状态的加工产品或结构元件。本专利技术的第三目的是可由本专利技术方法获得的、由含锂的2XXX合金 制成的T8X状态的加工产品或结构元件。附图说明图1示意性地示出了本专利技术的一个实施方案，其中，由于拉伸台的 爪部的移动，位于方向丄上的不同位置的三个区域经受由控制拉伸导致 的不同的塑性变形。图2示意性地示出了本专利技术的一个实施方案，其中，由于截面的不同，位于方向1上的不同位置的三个区域经受由控制拉伸导致的不同的 塑性变形。图3示意性地示出了本专利技术的一个实施方案，其中，由于轧制前厚 度的不同，位于方向l上的不同位置的三个区域经受由冷轧导致的不同 的塑性变形。图4示意性地示出了本专利技术的一个实施方案，其中，由于轧制前厚 度的不同，位于方向/上的不同位置的三个区域经受由冷轧导致的不同 的塑性变形。图5示意性地示出了本专利技术的一个实施方案，其中，位于不同位置 的三个区域经受由压缩导致的不同的塑性变形。具体实施例方式如无相反说明，则所有涉及合金化学组成的标示，均使用质量百分 比表示。因此，数学表达式"0.4 Zn"表示以质量百分比表示的锌的 含量为0.4倍；这在适当修改后可用于其他化学元素。合金的命名是根 据本领域技术人员公知的铝业协会(The Aluminum Association )的规则。 冶金状态和热处理由欧洲标准EN 515定义。标准化铝合金的化学组成由 例如标准EN573-3所定义。如无相反i兌明，则静态力学性能，即断裂强 度Rm、弹性极限Rpq.2和断裂伸长A根据标准EN 10002-1由拉伸试验测 定，试件的取样部位和取样方向由标准EN 485-1定义。軔度Kn:根据标 准ASTME399测定。如无相反iJt明，则适用欧洲标准EN 12258-1的定义，特别地，非 热处理合金是指基本上不可以通过热处理来硬化的合金，热处理合金是 指可本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备铝合金制成的加工产品的方法，包括一个热加工步骤，其特征在于，在热加工之后还包括至少一个冷塑性变形的加工步骤，其中，对所述加工产品的至少两个区域施加相差至少２％－－优选相差至少３％－－的平均广义塑性变形。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：P勒奎尤，F海梅斯，A丹尼路，
申请(专利权)人：爱尔康何纳吕公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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