【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝合金锻造成形，尤其是涉及一种预强化铝合金短流程热锻成形工艺。
技术介绍
1、铝合金由于其材质轻、强度高、加工性能好被广泛应用于航空航天、航海船舶、车辆交通等领域。随着制造业的蓬勃发展和科技的不断进步，因此拉动了锻造行业的快速发展，而随着轻量化技术的应用更加顺应了汽车节能减排的必然趋势，铝及其合金等轻金属在锻造工业中的应用也愈发广泛。与铸件和其它加工件相比，可以获得较为良好的微观组织，从而得到更加均匀和可靠的机械性能，使得强度更高、安全性更好、可塑性更强。因此，对铝合金锻件的需求正在不断增加，尤其是安全关键的轻质结构件。
2、对于可热处理强化铝合金，在成形过程中，存在着加工硬化和回复、再结晶软化的过程，为了保证合金成形后的性能要求，通常还需要进行人工时效过程；对于传统的铝合金锻造工艺主要包括以下几个步骤：首先将坯料进行锻前预热、然后将加热后的坯料放到模具中锻造成形、之后对锻造件进行固溶处理、淬火处理、时效处理从而获得更高的力学性能。为了保证铝合金坯料尽量在单向状态下从而提高铝合金锻造工艺塑性和减小变形抗力，因此锻造过程中需要多次试验以保证铝合金件处于合适的锻造温度内。锻前加热能够降低变形抗力提高塑性，而锻后热处理则是为了提高锻件强度，以满足产品性能要求。因此传统的铝合金锻造工艺提高了实际生产周期(如7系铝合金需要24小时的人工时效)和生产成本，产生了过多的能源消耗。
3、公开号为wo2008059242提出了一种热成形和冷模淬火工艺，其主要是将坯料加热到固溶(sht)温度；然后利用冷模进行成
4、公开号为cn112264498a的专利技术专利中提出了一种铝合金预强化热冲压成形方法，该工艺能够有效提高热冲压生产效率，同时保证产品性能。但对于不同板厚的保温时间并没有给出合理的说明，因此在实际生产中还需要进行大量的实践，具有一定的局限性。
5、公开号为cn112496218a的专利技术专利中提出了一种固溶处理后预锻然后时效处理再进行终锻的工艺方法，该工艺能够降低生产周期，提高生产效率。但实际应用于等温锻造和6系铝合金中，不具有普适性。
6、公开号为cn109182822a的专利技术专利中提出了一种高性能7系铝合金的模锻方法，利用醇热法在羧基化石墨烯表面包覆一层氧化钛，并在增强相添加至基体时利用高能超声的空化及声流效应使得纳米增强相均匀地分散在基体中。该工艺制备复杂，生产周期长，具有一定的局限性。
技术实现思路
1、有鉴于此，有必要提供一种预强化铝合金短流程热锻成形工艺，用以解决传统的铝合金模锻工艺生产周期长，多次加热耗能大的技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种预强化铝合金短流程热锻成形工艺，包括如下步骤：
3、s1、制备铝合金棒材：将铸造铝合金制成坯料；接着对坯料进行固溶处理及预强化处理，获得铝合金棒材；
4、s2、将所述铝合金棒料加热到相变点温度附近，保温一定时间；
5、s3、将加热保温后的铝合金坯料转移至锻造模具中进行锻造成形获得锻件；
6、s4、将所述锻件冷却后切边，然后进行机加工处理，得到需要的铝合金零件。
7、在一些实施例中，所述步骤s1中，将铸造铝合金制成坯料的具体方法为：用熔炉设备将铝合金熔化，控制熔炉设备为恒温；将熔炼好的金属浇注到成型模具当中完成成型工作，且在浇注时对铝液施加超声波和电磁波，获得坯料。
8、在一些实施例中，所述步骤s1中，对坯料进行固溶处理及预强化处理的具体步骤包括：
9、s11、对坯料进行固溶处理，使坯料被处理成w态；
10、s12、对w态的坯料进行人工时效。
11、在一些实施例中，所述步骤s11中，对坯料进行固溶处理的温度为根据坯料的型号确定，具体为：
12、当坯料为7xxx铝合金时，固溶处理的温度为460℃～499℃；
13、当坯料为6xxx铝合金时，固溶处理的温度为516℃～579℃；
14、当坯料为2xxx铝合金时，固溶处理的温度为460℃～550℃。
15、在一些实施例中，所述步骤s11中，对坯料进行固溶处理的时间由如下公式确定：
16、t＝(t0+t1e)h+tc
17、
18、其中，t为对坯料进行固溶处理的时间，t0为热透时间，t1为公称固溶时间，h为坯料最大厚度；tc为基本保温时间；e为相关强化系数；i为铸锭冶金质量系数；a为合金化系数；w为力学性能方向系数；v为品种系数，g为晶粒度系数，d为状态系数，n为时效类别系数，λ为变形系数，k为变形补偿系数。
19、在一些实施例中，所述步骤s12中，对w态的坯料进行人工时效的温度的确定方法为：先根据坯料的型号确定坯料的gp区析出的放热峰位置所对应的温度，该温度即为对w态的坯料进行人工时效的温度，具体温度为：
20、当坯料为7xxx铝合金时，人工时效的温度为70～120℃；
21、当坯料为6xxx铝合金时，人工时效的温度为110～160℃；
22、当坯料为2xxx铝合金时，人工时效的温度为60～180℃。
23、在一些实施例中，所述步骤s2中，将所述铝合金棒料加热到相变点温度附近，保温一定时间，其中：
24、保温温度为根据坯料的型号确定，具体为：
25、当坯料为7xxx铝合金时，保温温度为160～230℃；
26、当坯料为6xxx铝合金时，保温温度为160～230℃；
27、当坯料为2xxx铝合金时，保温温度为220～350℃；
28、保温时间根据坯料的直径(即坯料的最大厚度)确定，确定方法同固溶加热的时间公式相同。
29、在一些实施例中，所述步骤s3中，将加热保温后的铝合金坯料转移至锻造模具中进行锻造成形获得锻件，具体包括如下步骤：
30、s31、将加热保温后的铝合金坯料转移至锻造模具中；
31、s32、通过锻造模具自带的温度控制模块对锻造模具内的整体温度进行控制，使锻造模具内的整体温度保持在铝合金坯料的相变点温度附近；
32、s33、在锻造模具内的铝合金坯料的壁厚较大处和变形剧烈处均设置降温装置，防止壁厚较大处和变形剧烈处的温度超过铝合金坯料的相变点温度和过烧温度；
33、s34、对锻造模具内的铝合金坯料的最后流动充型处设置补温装置，防止最后流动充型处的温度低于铝合金坯料的相变点温度。
34、在一些实施例中，所述步骤s33中，降温装置设定的降温装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种预强化铝合金短流程热锻成形工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的预强化铝合金短流程热锻成形工艺，其特征在于，所述步骤S1中，将铸造铝合金制成坯料的具体方法为：用熔炉设备将铝合金熔化，控制熔炉设备为恒温；将熔炼好的金属浇注到成型模具当中完成成型工作，且在浇注时对铝液施加超声波和电磁波，获得坯料。
3.根据权利要求1所述的预强化铝合金短流程热锻成形工艺，其特征在于，所述步骤S1中，对坯料进行固溶处理及预强化处理的具体步骤包括：
4.根据权利要求3所述的预强化铝合金短流程热锻成形工艺，其特征在于，所述步骤S11中，对坯料进行固溶处理的温度为根据坯料的型号确定，具体为：
5.根据权利要求3所述的预强化铝合金短流程热锻成形工艺，其特征在于，所述步骤S11中，对坯料进行固溶处理的时间由如下公式确定：
6.根据权利要求3所述的预强化铝合金短流程热锻成形工艺，其特征在于，所述步骤S12中，对W态的坯料进行人工时效的温度的确定方法为：先根据坯料的型号确定坯料的GP区析出的放热峰位置所对应的温度，该温度即为对W态
7.根据权利要求5所述的预强化铝合金短流程热锻成形工艺，其特征在于，所述步骤S2中，将所述铝合金棒料加热到相变点温度附近，保温一定时间，其中：
8.根据权利要求1所述的预强化铝合金短流程热锻成形工艺，其特征在于，所述步骤S3中，将加热保温后的铝合金坯料转移至锻造模具中进行锻造成形获得锻件，具体包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的预强化铝合金短流程热锻成形工艺，其特征在于，所述步骤S33中，降温装置设定的降温温度为：
10.根据权利要求8所述的预强化铝合金短流程热锻成形工艺，其特征在于，所述步骤S34中，补温装置设定的升温温度为：
...【技术特征摘要】
1.一种预强化铝合金短流程热锻成形工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的预强化铝合金短流程热锻成形工艺，其特征在于，所述步骤s1中，将铸造铝合金制成坯料的具体方法为：用熔炉设备将铝合金熔化，控制熔炉设备为恒温；将熔炼好的金属浇注到成型模具当中完成成型工作，且在浇注时对铝液施加超声波和电磁波，获得坯料。
3.根据权利要求1所述的预强化铝合金短流程热锻成形工艺，其特征在于，所述步骤s1中，对坯料进行固溶处理及预强化处理的具体步骤包括：
4.根据权利要求3所述的预强化铝合金短流程热锻成形工艺，其特征在于，所述步骤s11中，对坯料进行固溶处理的温度为根据坯料的型号确定，具体为：
5.根据权利要求3所述的预强化铝合金短流程热锻成形工艺，其特征在于，所述步骤s11中，对坯料进行固溶处理的时间由如下公式确定：
6.根据权利要求3所述的...
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