一种高强度硬铝合金板材的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高强度硬铝合金板材的生产工艺，包括以下步骤：步骤S1：获取卷材，并对卷材进行卷式淬火；步骤S2：对卷式淬火后的卷材进行矫直，并进行自然时效处理；步骤S3：采用高精度冷轧机对经过自然时效处理后的卷材进行冷轧加工，并控制卷材的冷变形量为6

【技术实现步骤摘要】
一种高强度硬铝合金板材的生产工艺


[0001]本专利技术涉及铝合金加工工艺领域，特别是涉及一种高强度硬铝合金板材的生产工艺。

技术介绍

[0002]2A12(LY12)铝合金为一种高强度硬铝，可以进行热处理强化；当前，2Al2
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T0状态的产品，主要用于航空航天领域中，对强度要求较高的部位，该状态产品相比2A12
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T4产品，其中，T是指热处理状态，T0是指固溶热处理后，经自然时效再通过冷加工的状态，适用于经冷加工提高强度的产品；T4是指固溶热处理后自然时效至基本稳定的状态，适用于固溶热处理后，不再进行冷加工(可进行矫直、矫平，但不影响力学性能极限)的产品。针对2Al2
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T0状态的产品，其屈服强度提高达到20％以上，抗拉强度提高达到10％以上。根据T0状态的定义，需要在2A12合金淬火并完成自然时效后，再经过冷加工过程，实现强度的提升，并且强度提升幅度较大，一般主要采用冷加工(也称“冷压”)的方式，通过将厚度压薄，实现组织内位错密度增加，从而实现强度增加。
[0003]现有技术中，2A12
‑
T0工艺，一种为将冷轧成品剪切后，采用片式淬火，自然时效后再进行冷压的方式实现，另一种为采用气垫式连续热处理炉进行卷式淬火，然后迅速剪切，待自然时效后再进行片式冷压，两种传统的工艺，均为片式冷压，仅淬火方式有所区别。在冷压过程中，由于冷压设备的控制精度、操作手的技能水平等原因，导致同一批次不同板片之间或同一板片之间，厚度差异或同板差相差较大，出现严重的性能波动，甚至导致部分不合格的现象，同一板片之间，由于厚度的不均匀，不平度同样很难实现平整，形成鼓包现象，无法满足标准或用户的使用要求。
[0004]并且，由于该状态产品，只有通过在自然时效后，进行一定变形量的冷压，才能实现强度的提升，因此，无论采用那种工艺，均需要对原始板材优先进行淬火并达到自然时效的状态，才能在最终冷压过程中达到所需要的力学性能。
[0005]因此，针对传统的两种工艺，第一种为片式淬火+自然时效+片式冷压工艺，第二种为卷式淬火+剪切后自然时效+片式冷压工艺，均存在自身的一些缺陷，具体如下：
[0006]第一种工艺：片式淬火+自然时效+片式冷压工艺
[0007]其缺点为：
[0008](1)、片式淬火主要采用盐浴炉或空气炉淬火，生产效率低，表面质量差，成品率低。
[0009](2)、因片式淬火后板材变形量较大，需要通过精光机(类似二重轧机)进行板型改善才能实现矫平，由于精光机厚度控制精度差，淬火后的板材厚度出现波动，不平度难易改善。
[0010](3)、待自然时效后，由于在淬火后已经采用一次精光机进行板型改善，还需要在精光机下进行一次冷压，实现强度的提升过程，而两次采用精光机，板材的厚度均匀性更差，冷压量波动达到3～10％，波动范围较大，导致部分因冷变形量不足或超标，性能波动较
大，甚至出现不合格现象，在板材的强度提升后，不平度改善更为困难。
[0011]第二种工艺：卷式淬火+剪切自然时效+片式冷压工艺
[0012]其缺点为：
[0013]通过卷式淬火后剪切，虽然厚度均匀性、板型、表面质量相比第一种工艺要好，但由于最终仍然采用片式冷压实现强度提升，同样面临精光机设备精度低、操作手操作技能差异等问题，导致性能和板型的稳定性差。
[0014]因此，如何有效改善高强度硬铝合金板材的性能，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0015]本专利技术的目的是提供一种高强度硬铝合金板材的生产工艺，用于提高高强度硬铝合金板材的均匀性，改善力学性能和不平度问题。
[0016]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0017]一种高强度硬铝合金板材的生产工艺，包括以下步骤：
[0018]步骤S1：获取卷材，并对所述卷材进行卷式淬火；
[0019]步骤S2：对卷式淬火后的所述卷材进行矫直，并进行自然时效处理；
[0020]步骤S3：采用高精度冷轧机对经过自然时效处理后的所述卷材进行冷轧加工，并控制所述卷材的冷变形量为6
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8％；
[0021]步骤S4：对所述卷材进行切割，获得若干片状板材；
[0022]优选地，所述步骤S1包括：
[0023]步骤S11：获取所述卷材；
[0024]步骤S12：将所述卷材展开后形成带材，悬空并均速通过上下均有气垫压力托起的气垫炉中，根据工艺要求使所述带材在所述气垫炉内停留3～15min；
[0025]步骤S13：对所述带材进行淬火。
[0026]优选地，所述步骤S1之前，还包括：
[0027]获取铸锭，并对所述铸锭进行铣面处理；
[0028]对所述铸锭进行包铝；
[0029]加热所述铸锭，并对所述铸锭进行热轧；
[0030]对热轧后的所述铸锭进行冷轧加工并卷曲，获得具有预设厚度的卷材。
[0031]优选地，所述步骤S2包括：
[0032]通过位于所述气垫炉出炉口的配套连续拉伸弯曲矫直机，对变形后的带材进行矫直以进行板型改善；
[0033]对所述带材卷曲后，停放94
‑
98h，进行自然时效处理。
[0034]优选地，所述步骤S3中，所述高精度冷轧机是指冷轧厚度差位于
±
0.02mm以内的冷轧机。
[0035]优选地，所述步骤S3还包括：
[0036]利用所述高精度冷轧机的板型控制系统，对冷轧后的所述卷材的板型进行调整及改善，获得厚度均匀稳定、板型良好的成品卷材。
[0037]优选地，所述卷材为2A12铝合金薄板卷材。
[0038]优选地，所述卷材中带材的厚度为0.2
‑
3mm。
[0039]本专利技术所提供的高强度硬铝合金板材的生产工艺，包括以下步骤：步骤S1：获取卷材，并对所述卷材进行卷式淬火；步骤S2：对卷式淬火后的所述卷材进行矫直，并进行自然时效处理；步骤S3：采用高精度冷轧机对经过自然时效处理后的所述卷材进行冷轧加工，并控制所述卷材的冷变形量为6
‑
8％；步骤S4：对所述卷材进行切割，获得若干片状板材；所述步骤S1包括：步骤S11：获取所述卷材；步骤S12：将所述卷材展开后形成带材，悬空并均速通过上下均有气垫压力托起的气垫炉中，根据工艺要求使所述带材在所述气垫炉内停留3～15min；步骤S13：对所述带材进行淬火。本专利技术所提供的高强度硬铝合金板材的生产工艺，采用在对所述卷材进行卷式淬火后，不直接剪切，而是待所述卷材自然时效后，通过所述高精度冷轧机进行卷式冷压，实现厚度减薄，然后再进行剪切的工艺过程，达到精确控制所述板材冷变形量的目的，实现所述板材的厚度均匀稳定、性能均匀稳定及改善不平度的效果。
[0040]在一种优选实施方式中，所述卷材为2A12铝合金薄板卷材。上述设置，针对2A12
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度硬铝合金板材的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：获取卷材，并对所述卷材进行卷式淬火；步骤S2：对卷式淬火后的所述卷材进行矫直，并进行自然时效处理；步骤S3：采用高精度冷轧机对经过自然时效处理后的所述卷材进行冷轧加工，并控制所述卷材的冷变形量为6
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8％；步骤S4：对所述卷材进行切割，获得若干片状板材；所述步骤S1包括：步骤S11：获取所述卷材；步骤S12：将所述卷材展开后形成带材(1)，悬空并均速通过上下均有气垫压力托起的气垫炉中，根据工艺要求使所述带材(1)在所述气垫炉内停留3～15min；步骤S13：对所述带材(1)进行淬火。2.根据权利要求1所述的高强度硬铝合金板材的生产工艺，其特征在于，所述步骤S1之前，还包括：获取铸锭，并对所述铸锭进行铣面处理；对所述铸锭进行包铝；加热所述铸锭，并对所述铸锭进行热轧；对热轧后的所述铸锭进行冷轧加工并卷曲，获得具有预设厚度的卷材。3.根据权利要求1所述的高强度硬铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕明和，叶陶勇，
申请(专利权)人：西南铝业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：