System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种高强铝合金构件锻压热处理复合高强韧精确成形工艺制造技术_技高网

一种高强铝合金构件锻压热处理复合高强韧精确成形工艺制造技术

技术编号:41395630 阅读:14 留言:0更新日期:2024-05-20 19:19
本发明专利技术公开了一种高强铝合金构件锻压热处理复合高强韧精确成形工艺,包括选用铸造铝合金棒料,加热至第一预设温度,保温时间为第一预设时间;将保温后的铸造铝合金棒料在第二预设温度的模具上锻造,得到特定产品形状的铝合金锻件;将铝合金锻件放入温度为第三预设温度的保温炉;对保温后的铝合金锻件进行水淬;对水淬后的铝合金锻件进行时效处理。本发明专利技术的有益效果是:采用复合工艺对铸造棒料进行强化处理,后续终锻后无需再进行固溶热处理,只需要进行时效处理,不仅显著降低了热锻温度与能耗,形变强化与相变强化显著提高力学性能,还有效防止了现行锻造产生粗晶组织,减少锻造过程中产生残余应力,提高锻件强韧性和服役寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铝合金成形,尤其是涉及一种高强铝合金构件锻压热处理复合高强韧精确成形工艺


技术介绍

1、随着我国航空、航天、航海、汽车和高铁等运载装备的快速发展,对装备高性能、轻量化的需求不断提高。铝合金比强度高、密度低,是实现运载装备轻量化理想的材料。现行的高强铝合金锻造工艺主要包括以下步骤(如图1):先加热至400℃,然后将加热后的铝坯置入热模(>200℃),锻造,锻件进行后续固溶热处理(>470℃,>1h)、淬火和人工时效(>120℃,>24h),得到t6态零件。现行铝合金锻造工艺在锻造成形后需要进行固溶淬火,锻件容易发生变形,从而影响锻件的成形精度,同时锻件产生粗晶,降低了零件强韧性和服役寿命;而且工艺效率低,能耗高。挤压铝棒是锻造行业常用的铝合金材料。从原材料成本层面来看,铸造铝棒的成本相对较低,一般采用回收铝和铝合金废料熔化得到;而挤压棒则需要将铸造铝锭进行连续挤压成形;因此,锻造如采用铸造铝合金棒材成本更低。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种高强铝合金构件锻压热处理复合高强韧精确成形工艺,包括:

2、s1、选用铸造铝合金棒料,加热至第一预设温度,保温时间为第一预设时间;

3、s2、将保温后的铸造铝合金棒料在第二预设温度的模具上锻造,得到特定产品形状的铝合金锻件,所述第二预设温度低于所述第一预设温度,以利用模具较低的温度对铸造铝合金棒料进行表面淬火并定型;

4、s3、将铝合金锻件放入温度为第三预设温度的保温炉,保温第二预设时间,以使铝合金锻件的表层的温度与芯部的温度一致;

5、s4、对保温后的铝合金锻件进行水淬;

6、s5、对水淬后的铝合金锻件进行时效处理,时效处理的温度为第四预设温度,时效处理的时间为第三预设时间,时效处理后即可得到满足特定技术要求的铝合金锻件产品。

7、在一些实施例中,在步骤s1中,还需要对铸造铝合金棒料的成分进行检测,根据成分检测结果,确定铸造铝合金棒料的铝合金类型,根据铝合金类型,确定第一预设温度的大小。

8、在一些实施例中,对于7系铸造铝合金棒料,第一预设温度为340℃~390℃;对于6系铸造铝合金棒料,第一预设温度为400℃~450℃;对于2系铸造铝合金棒料,第一预设温度为376℃~407℃。

9、在一些实施例中,在步骤s1中,根据铸造铝合金棒料的直径确定第一预设时间,铸造铝合金棒料的直径越大,第一预设时间越长。

10、在一些实施例中,第一预设时间与铸造铝合金棒料的直径的关系为:

11、t1=k1*d

12、其中,t1为第一预设时间,k1为转换系数,转换系数k1由铸造铝合金棒料的铝合金类型确定; d为坯料的直径。

13、在一些实施例中,在步骤s2中,产品形状包括盘形和杆形。

14、在一些实施例中,在步骤s2中,第二预设温度为100℃~200℃。

15、在一些实施例中,在步骤s3中,第三预设温度为350℃~500℃。

16、在一些实施例中,在步骤s3中,第二预设时间为:

17、t2=k2*d

18、其中,t2为第一预设时间,k2为转换系数,转换系数k2由铸造铝合金棒料的铝合金类型确定; d为坯料的直径

19、在一些实施例中,在步骤s5中,将锻件进行时效处理,第四预设温度及第三预设时间为根据铸造铝合金棒料的成分和第三预设温度确定。

20、与现有技术相比,本专利技术提出的技术方案的有益效果是:采用铸造棒料,原材料价格低,采用复合工艺对铸造棒料进行强化处理,后续终锻后无需再进行固溶热处理,只需要进行时效处理,不仅显著降低了热锻温度与能耗,形变强化与相变强化显著提高力学性能,还有效防止了现行锻造产生粗晶组织;本工艺将锻造加热与热处理固溶复合获得固溶态坯料,通过模具锻压使固溶态坯料成形为复杂构件,在模内分段淬火保障构件几何精度,同时热锻获得变形细晶组织,出模后时效强化叠加变形细晶强化,获得高精度高强韧构件,彻底解决了现行工艺先锻压后热处理存在的精度低、晶粒组织粗大、强韧性差的难题。采用模具锻造淬火表面定型,再进入保温炉中保温,接着入水二次淬火,从而可以降低淬火时的温差,减小锻件的变形,从而提高锻件的成形精度。采用铸造原材料以及锻造工艺相结合的方式大大降低了生产成本。通过采用铸造铝棒结合调整热处理工艺能够改善铝合金的晶粒结构,减少晶界的缺陷和微观组织的不均匀性,减少锻造过程中产生残余应力,提高锻件强韧性和服役寿命。

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【技术保护点】

1.一种高强铝合金构件锻压热处理复合高强韧精确成形工艺,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的高强铝合金构件锻压热处理复合高强韧精确成形工艺,其特征在于,在步骤S1中,还需要对铸造铝合金棒料的成分进行检测,根据成分检测结果,确定铸造铝合金棒料的铝合金类型,根据铝合金类型,确定第一预设温度的大小。

3.根据权利要求2所述的高强铝合金构件锻压热处理复合高强韧精确成形工艺,其特征在于,对于7系铸造铝合金棒料,第一预设温度为340℃~390℃;对于6系铸造铝合金棒料,第一预设温度为400℃~450℃;对于2系铸造铝合金棒料,第一预设温度为376℃~407℃。

4.根据权利要求2所述的高强铝合金构件锻压热处理复合高强韧精确成形工艺,其特征在于,在步骤S1中,根据铸造铝合金棒料的直径确定第一预设时间,铸造铝合金棒料的直径越大,第一预设时间越长。

5.根据权利要求4所述的高强铝合金构件锻压热处理复合高强韧精确成形工艺,其特征在于,第一预设时间与铸造铝合金棒料的直径的关系为:

6.根据权利要求1所述的高强铝合金构件锻压热处理复合高强韧精确成形工艺,其特征在于,在步骤S2中,产品形状包括盘形和杆形。

7.根据权利要求1所述的高强铝合金构件锻压热处理复合高强韧精确成形工艺,其特征在于,在步骤S2中,第二预设温度为100℃~200℃。

8.根据权利要求1所述的高强铝合金构件锻压热处理复合高强韧精确成形工艺,其特征在于,在步骤S3中,第三预设温度为350℃~500℃。

9.根据权利要求1所述的高强铝合金构件锻压热处理复合高强韧精确成形工艺,其特征在于,在步骤S3中,第二预设时间为:

10.根据权利要求1所述的高强铝合金构件锻压热处理复合高强韧精确成形工艺,其特征在于,在步骤S5中,将锻件进行时效处理,第四预设温度及第三预设时间为根据铸造铝合金棒料的成分和第三预设温度确定。

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【技术特征摘要】

1.一种高强铝合金构件锻压热处理复合高强韧精确成形工艺,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的高强铝合金构件锻压热处理复合高强韧精确成形工艺,其特征在于,在步骤s1中,还需要对铸造铝合金棒料的成分进行检测,根据成分检测结果,确定铸造铝合金棒料的铝合金类型,根据铝合金类型,确定第一预设温度的大小。

3.根据权利要求2所述的高强铝合金构件锻压热处理复合高强韧精确成形工艺,其特征在于,对于7系铸造铝合金棒料,第一预设温度为340℃~390℃;对于6系铸造铝合金棒料,第一预设温度为400℃~450℃;对于2系铸造铝合金棒料,第一预设温度为376℃~407℃。

4.根据权利要求2所述的高强铝合金构件锻压热处理复合高强韧精确成形工艺,其特征在于,在步骤s1中,根据铸造铝合金棒料的直径确定第一预设时间,铸造铝合金棒料的直径越大,第一预设时间越长。

5.根据权利要求4所述的高强铝合金构件锻压热处...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡志力华林郑佳
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:

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