一种铝锂合金模锻件低残余应力控制方法技术

本发明专利技术是一种铝锂合金模锻件低残余应力控制方法，包括的步骤有(1)固溶、淬火；(2)冷压；(3)深冷、冷热循环；(4)时效；(5)深冷、冷热循环，该方法采用冷压及深冷冷热循环相结合的方法控制铝锂合金模锻件残余应力场，模锻件先在精密模具内完成冷压缩，使残余应力水平整体降低，然后通过深冷冷热循环处理，使晶格在循环过程中伸缩变化，获得稳定的残余应力状态。两种方法相互协调补充，将铝锂合金模锻件残余应力控制在较低水平，从而获得性能优良、残余应力较低的铝锂合金模锻件。该工艺技术适用于航空航天、船舶及汽车用铝锂合金模锻件的生产和应用。和应用。和应用。

【技术实现步骤摘要】
一种铝锂合金模锻件低残余应力控制方法


[0001]本专利技术是一种铝锂合金模锻件低残余应力控制方法，属于金属材料工程领域。

技术介绍

[0002]现代机械设计更注重低能耗及高寿命，为满足飞行器及船舶等运输机械长航时、高寿命及经济性的需求，高比强、高比模材料的需求也越来越多，铝锂合金材料是金属材料中具有明显结构减重效果的重要材料，本专利技术是一种降低Al
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Li
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Cu
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X系铝锂合金模锻件残余应力，提高铝锂合金零件加工合格率及材料利用率的关键工艺技术。
[0003]近年来，本领域发展了一些高性能铝锂合金如2098/2198、2097系列、2196、2195、2099等等，但针对铝锂合金残余应力的控制主要集中在厚板及自由锻件等材料。目前，主要采用预拉伸法、平砧冷压法消减厚板、自由锻件的残余应力。虽然厚板、自由锻件在航空器结构件生产方面具有适应性强、残余应力低、工艺稳定等优点，但也存在结构件在后续机加工过程中宏观流线被切断、力学性能各向异性、材料浪费严重、成本高等缺点。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝锂合金模锻件低残余应力控制方法，其特征在于：该方法针对Al
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Cu
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Li
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X系合金，该工艺的步骤如下：步骤一、固溶、淬火将模锻件加热到500℃～540℃进行固溶，固溶后淬火；步骤二、冷压将模锻件放入模具中在室温下进行冷压，要求模锻件各部位沿厚度方向的压缩变形量达到2～4％；步骤三、第一次深冷、冷热循环将冷压后的模锻件在深冷环境箱中冷却至
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90℃，保温0.5h，取出后在室温下停置1h，如此循环1～3次；步骤四、人工时效该人工时效采用以下三种方法之一：第一种：将模锻件加热到160℃，保温18～24h；第二种：将模锻件加热到90℃～135℃，保温10h～24h，继续加热到150℃～195℃，保温4h～20h；第三种：将模锻件加热到90℃～145℃，保温10h～24h，继续加热到150℃～195℃，保温4h～20h；步骤五、第二次深冷、冷热循环将人工时效后的模锻件在深冷环境箱中冷却至
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90℃，保温0.5h，取出后在室温下停置1h，如此循环1～3次。2.根据权利要求1所述的铝锂合金模锻件低残余应力控制方法，其特征在于：所述Al
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Cu
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Li
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X系合金的化学成分及重量百分比为：Cu 2.0～4.6％，Li0.6～2.3％，Mn 0.10～0.80％，Zn 0.10～1.0％,Zr 0.04～0.20％，Mg0.20％～0.80...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟立伟，于娟，冯朝辉，李国爱，郝时嘉，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：