【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝合金板材制备，具体涉及一种民机机翼用高强高韧铝合金板材的制备方法。
技术介绍
1、目前，我国民用飞机行业迅速发展，已成功研制多种国产客机机型，但国产客机所用的铝合金材料主要依赖进口，我国现有的铝合金在强度、抗疲劳性能等方面难以满足当前需求，民机材料存在国产化率低，受制于国外进口的问题。因此，研究开发具有自主知识产权的民机机翼用高强高韧铝合金板材尤为重要。本专利主要通过优化现有铝合金板材加工工艺，通过对铝合金熔炼铸造、均匀化退火、强变形轧制、热处理等工艺环节的改良与性能的研究，研制出具有更高的常温力学性能、抗疲劳性能、抗腐蚀性能的板材，以满足航空航天轻量化的发展需求，克服国产民机对国外铝合金板材的依赖，促进传统铝合金工业技术向前发展。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有的铝合金由于强度、抗疲劳性能差，从而不能满足国产客机使用标准的问题，而提供一种民机机翼用高强高韧铝合金板材的制备方法。
2、一种民机机翼用高强高韧铝合金板材的制备方法，按以下步骤进行：
3、步骤一：按质量分数：cu为3.8％～4.4％、mg为1.2％～1.8％、mn为0.3％～0.9％、zn≤0.25％、ti≤0.15％、fe≤0.12％、si≤0.10％、cr≤0.10％和余量为al，分别称取铝锭、铜锭、镁锭、铝锰中间合金、铝钛中间合金和铝钛硼晶粒细化剂；
4、步骤二：将步骤一中称取的铝锭、铜锭、镁锭、铝锰中间合金和铝钛中间合金加入到熔炼炉中，在700
5、步骤三：将步骤二中得到的铝合金熔体浇注到方形结晶器中，铸造得到2xxx系铝合金铸锭；将2xxx系铝合金铸锭加热至485～495℃，并在485～495℃的温度条件下均匀化退火20～22h，然后进行铣面处理，得到铣面后的铝合金铸锭；将铣面后的铝合金铸锭加热至410℃～440℃，然后进行热轧，并控制终轧温度为350～365℃，得到热轧后的铝合金板材；
6、步骤四：将步骤二中热轧后的铝合金板材进行切边处理，然后在493～499℃的温度条件下固溶保温105～145min，保温结束后放置6h～20h后进行冷作处理，冷作变形量控制为8％～11％；
7、步骤五：将步骤四中冷作处理后的铝合金板材进行拉伸矫形，拉伸量为1％～2％；拉伸矫形后进行自然时效96～100h；最后锯切成品，得到民机机翼用高强高韧铝合金板材，厚度为19.05～38.1mm。
8、本专利技术的有益效果：
9、(1)本专利技术的民机机翼用高强高韧铝合金板材，与现有的铝铜合金板材相比，在已有的轧制-淬火-拉伸-时效工艺的基础上，引入了冷作工艺，并对冷作变形量进行优化控制。加入冷作工序后，板材的位错密度增大，ls面带状晶粒宽度间隔减小、ts面晶粒尺寸减小，合金的晶粒形貌呈现出明显的条带状，板材中的条带状晶粒尺寸减小，随着冷轧变形量的增加，合金强度增加，延伸率仍保持较高水平，当冷轧变形量为11％时，合金轧向综合力学性能最佳，同时板材的耐蚀性能和抗疲劳性能也没有降低，有效解决了现有的铝合金由于强度、抗疲劳性能差，从而不能满足国产客机使用标准的问题。
10、(2)本专利技术阐明2xxx系铝合金在新工艺加工下的性能情况，为民机铝合金的研究和开发提供了技术支撑，打破了国外民机机翼铝合金产品的垄断，提升我国民用大飞机用铝合金材料供应、质量保障能力，对加快我国航空航天行业发展具有重要的意义。同时技术成果的应用前景较好，按照某型民机年产50架份计算，该合金板材年订货量将不少于200吨，竞争优势与经济效益显著。
11、(3)本专利技术研制了一种民机机翼用高强高韧铝合金板材的制备方法，可满足航空航天民机领域重大工程领域的需求。
12、本专利技术可获得一种民机机翼用高强高韧铝合金板材的制备方法。
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1.一种民机机翼用高强高韧铝合金板材的制备方法，其特征在于该制备方法按以下步骤进行：
2.根据权利要求1所述的一种民机机翼用高强高韧铝合金板材的制备方法，其特征在于步骤二中将铝合金熔体采用30ppi的陶瓷过滤片过滤。
3.根据权利要求1所述的一种民机机翼用高强高韧铝合金板材的制备方法，其特征在于步骤二中将铝钛硼晶粒细化剂插入流槽中，均匀熔入铝合金熔体中。
4.根据权利要求1或3所述的一种民机机翼用高强高韧铝合金板材的制备方法，其特征在于步骤二中所述的铝钛硼晶粒细化剂为铝钛硼合金Al-5％Ti-1％B。
5.根据权利要求1所述的一种民机机翼用高强高韧铝合金板材的制备方法，其特征在于步骤三中采用DC铸造方法得到2xxx系铝合金铸锭。
6.根据权利要求1所述的一种民机机翼用高强高韧铝合金板材的制备方法，其特征在于步骤三中采用台车式铸锭加热炉对2xxx系铝合金铸锭进行加热。
7.根据权利要求1所述的一种民机机翼用高强高韧铝合金板材的制备方法，其特征在于步骤四中切边至板材边部没有裂纹为止。
8.根据权利要求
9.根据权利要求1所述的一种民机机翼用高强高韧铝合金板材的制备方法，其特征在于步骤四中冷作变形量控制为9.5％～11％。
10.根据权利要求1所述的一种民机机翼用高强高韧铝合金板材的制备方法，其特征在于步骤五中拉伸量为1.5％～2％。
...【技术特征摘要】
1.一种民机机翼用高强高韧铝合金板材的制备方法，其特征在于该制备方法按以下步骤进行：
2.根据权利要求1所述的一种民机机翼用高强高韧铝合金板材的制备方法，其特征在于步骤二中将铝合金熔体采用30ppi的陶瓷过滤片过滤。
3.根据权利要求1所述的一种民机机翼用高强高韧铝合金板材的制备方法，其特征在于步骤二中将铝钛硼晶粒细化剂插入流槽中，均匀熔入铝合金熔体中。
4.根据权利要求1或3所述的一种民机机翼用高强高韧铝合金板材的制备方法，其特征在于步骤二中所述的铝钛硼晶粒细化剂为铝钛硼合金al-5％ti-1％b。
5.根据权利要求1所述的一种民机机翼用高强高韧铝合金板材的制备方法，其特征在于步骤三中采用dc铸造方法得到2xxx系铝合金铸锭...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢延翠，于莉莉，姜鹏，臧家吉，卢潇涵，侯兆敏，张旭阳，许汉吉，徐晨光，徐悦，
申请(专利权)人：东北轻合金有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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