一种铝合金构件慢速热成形-淬火复合的成形方法技术

技术编号:24325633 阅读:42 留言:0更新日期:2020-05-29 18:00
本发明专利技术公开一种铝合金构件慢速热成形‑淬火复合的成形方法。该方法包括以下步骤:(1)将铝合金板材进行固溶热处理;(2)开启冷热复合模具中下凹模的加热装置,使下凹模保持温度比铝合金固溶温度低10~100℃;(3)将铝合金板材从固溶装置中转移到下凹模上,转移时间10~50秒;(4)当铝合金板材温度与下凹模温度一致时,开始构件慢速成形,成形后保温,成形与保温总时间控制在10~40分钟;(5)开模,构件在上凸模上完成淬火;(6)对构件进行时效处理。本发明专利技术淬火转移时间充裕,易于操作;降温后的慢速成形可提高复杂构件成形质量、减小残余应力,且能改善铝合金晶界析出和提高构件腐蚀性能;操作方便,易实现工业化生产。

A composite forming method of slow hot forming and quenching for aluminum alloy components

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金构件慢速热成形-淬火复合的成形方法
本专利技术属于金属材料的加工
,具体是涉及一种铝合金板材慢速热成形-淬火复合的成形方法。
技术介绍
铝合金室温塑性差,难以成形复杂形状构件,温成形技术的应用虽然能提高铝合金复杂零件的成品率,但成本相对较高。热成形-淬火复合成形技术在铝合金固溶温度下实现固溶、成形、淬火的复合,是一种高效节能的制造工艺。中国专利技术CN102216484A公开了一种铝合金薄板构件的成形方法,将固溶热处理的铝合金薄板半制品转移(10秒内完成转移)到一组冷模快速成形(0.15秒内成形),然后对冷模间的板材进行淬火。中国专利技术CN102712985A公开了成形复杂形状部件的方法,主要步骤包括:加热该板材至低于该合金的固溶热处理温度的温度,接着将加热板材成形;然后加热该板材至固溶温度并基本保持该温度直至完成固溶,最后对冷模间的经固溶热处理的板材进行淬火。中国专利技术CN109433924A公开了一种实现模内快速成形和淬火的模具。普通的热成形-淬火复合成形时,板材从固溶装置中转移至成形模具上的时间非常短,难以操作,变形时间短,板材容易在高温短时成形时破裂失效。
技术实现思路
为了解决上述技术问题,本专利技术提供一种铝合金板材慢速热成形-淬火复合的成形方法,该方法板材转移时间充足,易于操作,能避免高温短时成形时破裂失效。同时,近固溶度温度的成形与保温过程(小驱动力条件下)使晶界优先析出,随后时效使晶界析出呈不连续态分布,提高铝合金构件腐蚀性能。本专利技术的技术方案如下:一种铝合金板材慢速热成形-淬火复合的成形方法,按如下的步骤进行:(1)在固溶热处理温度下将铝合金板材进行固溶热处理;(2)开启冷热复合模具中下凹模的加热装置,使下凹模保持温度比铝合金固溶温度低10~100℃;(3)将铝合金板材从固溶装置中转移到下凹模上,控制转移时间为10~50秒;(4)当铝合金板材温度与下凹模温度一致时,开始构件慢速成形,成形后保温,控制成形与保温的总时间为10~40分钟(优选保温时间控制在15~30分钟);(5)开模,构件在上凸模上完成淬火;(6)对构件进行时效处理。进一步地,所述方法在冷热复合模具中进行,所述的冷热复合模具由互相匹配的下凹模和上凸模组成,所述下凹模的上部设置加热装置,所述上凸模的下部设置冷却淬火装置,所述下凹模的两侧通过卸料弹簧连接卸料板。进一步地,步骤(2)中,下凹模保持温度比铝合金固溶温度低15~80℃。进一步地,步骤(3)中,转移时间控制为15~40秒。进一步地,步骤(4)中,成形与保温的总时间为15~30分钟。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:(1)本专利技术的方法淬火转移时间充裕,能够避免普通热成形-淬火复合成形淬火转移时间短、成形时间短的缺点,成形过程易于操作。(2)本专利技术的方法,其降温后慢速成形可以使复杂构件的变形更加均匀,提高复杂构件成形质量、减小构件残余应力。(3)本专利技术的方法,成形过程中以及后续时效析出改善了铝合金晶界析出,提高了构件的腐蚀性能。(4)本专利技术操作方便,易实现工业化生产。附图说明图1为本专利技术的模具结构,其中,1.下凹模、2、铝板、3.卸料板、4.卸料弹簧、5.上凸模、6.冷却淬火装置、7.加热装置。图2为本专利技术的成形方法流程图。图3本为普通成形构件的晶界析出相。图4为采用本专利技术的成形构件晶界析出相。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。如图1所示,本专利技术方法所采用的冷热复合模具,所述的冷热复合模具由互相匹配的下凹模1和上凸模5组成,所述下凹模1的上部设置加热装置7,所述上凸模5的下部设置冷却淬火装置6,所述下凹模1的两侧通过卸料弹簧4连接卸料板3,并通过卸料螺钉固定。实施例1采用本方法成形制备2mm厚7055铝合金构件。(1)采用470℃/2h工艺对2mm厚7055铝合金进行固溶热处理;(2)开启冷热复合模具中下凹模1的加热装置7,使下凹模7温度升至440℃;(3)将7055铝合金板材从固溶装置中转移到下凹模1上,转移时间15秒;(4)当7055铝合金板材温度为440℃,开始构件慢速成形,成形后保温一段时间,成形与保温总时间控制在30分钟;(5)开模,通过冷却淬火装置6构件在上凸模5上完成淬火;(6)对构件进行时效处理。对比例1为了便于对比,将同批次2mm厚7055铝合金,采用普通热成形-淬火复合工艺成形,具体为:(1)采用470℃/2h工艺,对2mm厚7055铝合金进行固溶热处理;(2)将7055铝合金板材从固溶装置中转移到下凹模上,转移时间7秒;(3)快速成形;(4)开模,构件在上凸模上完成淬火;(5)对构件进行时效处理。实施例2成形制备1.5mm厚7050铝合金构件。(1)采用470℃/2h工艺,对1.5mm厚7050铝合金进行固溶热处理;(2)开启冷热复合模具中下凹模1的加热装置7,使下凹模7温度升至400℃;(3)将7050铝合金板材从固溶装置中转移到下凹模1上,转移时间30秒;(4)当7050铝合金板材温度为400℃,开始构件慢速成形,成形后保温一段时间,成形与保温总时间控制在20分钟;(5)开模,通过冷却淬火装置6构件在上凸模5上完成淬火;(6)对构件进行时效处理。按照对比例2的方式设置对比例2。对比例2为了便于对比,将同批次1.5mm厚7050铝合金,采用普通热成形-淬火复合工艺成形,具体为:(1)采用470℃/2h工艺,对1.5mm厚7050铝合金进行固溶热处理;(2)将7050铝合金板材从固溶装置中转移到下凹模上,转移时间7秒;(3)快速成形;(4)开模,构件在上凸模上完成淬火;(5)对构件进行时效处理。实施例3成形制备1mm厚7N01铝合金构件。(1)采用470℃/2h工艺,对1mm厚7N01铝合金进行固溶热处理;(2)开启冷热复合模具中下凹模1的加热装置7,使下凹模7温度升至420℃;(3)将7N01铝合金板材从固溶装置中转移到下凹模1上,转移时间25秒;(4)当7N01铝合金板材温度为420℃,开始构件慢速成形,成形后保温一段时间,成形与保温总时间控制在20分钟;(5)开模,通过冷却装置6构件在上凸模5上完成淬火;(6)对构件进行时效处理。对比例3为了便于对比,将同批次1mm厚7N01铝合金,采用普通热成形-淬火复合工艺成形,具体为:(1)采用470℃/2h工艺,对1mm厚7N01铝合金进行固溶热处理;(2)将7N01铝合金板材从固溶装置中转移到下凹模上,转移时间7秒;(3)快速成形;...

【技术保护点】
1.一种铝合金板材慢速热成形-淬火复合的成形方法,其特征在于,按如下的步骤进行:/n(1)在固溶热处理温度下将铝合金板材进行固溶热处理;/n(2)开启冷热复合模具中下凹模的加热装置,使下凹模保持温度比铝合金固溶温度低10~100℃;/n(3)将铝合金板材从固溶装置中转移到下凹模上,控制转移时间为10~50秒;/n(4)当铝合金板材温度与下凹模温度一致时,开始构件慢速成形,成形后保温,控制成形与保温的总时间为10~40分钟;/n(5)开模,构件在上凸模上完成淬火;/n(6)对构件进行时效处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种铝合金板材慢速热成形-淬火复合的成形方法,其特征在于,按如下的步骤进行:
(1)在固溶热处理温度下将铝合金板材进行固溶热处理;
(2)开启冷热复合模具中下凹模的加热装置,使下凹模保持温度比铝合金固溶温度低10~100℃;
(3)将铝合金板材从固溶装置中转移到下凹模上,控制转移时间为10~50秒;
(4)当铝合金板材温度与下凹模温度一致时,开始构件慢速成形,成形后保温,控制成形与保温的总时间为10~40分钟;
(5)开模,构件在上凸模上完成淬火;
(6)对构件进行时效处理。


2.根据权利要求1所述的铝合金板材慢速热成形-淬火复合的成形方法,其特征在于,所述方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘文辉胡强陈宇强唐昌平刘筱宋宇峰刘阳黄浩
申请(专利权)人:湖南科技大学
类型:发明
国别省市:湖南;43

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