铝合金模锻件的锻造及热处理方法与流程 专利技术说明

机械加工,机床金属加工设备的制造及其加工,应用技术1.本发明涉及一种锻造及热处理方法，特别是涉及了一种铝合金模锻件的锻造及热处理方法。背景技术：2.超高强度铝合金具有高比强度和良好的韧性以及耐腐蚀性，多用于飞机的重要结构件。研究发现对超高强度铝合金模锻件锻造完成后，进行热处理时，在固溶和一次时效之间增加一道冷变形工序,可减少应力集中，解决因应力集中造成的加工翘曲或使用时较大的裂纹倾向。冷变形是指模锻件在固溶后在水中淬火，使模锻件在内冷却至室温，然后在锻造设备上使模锻件发生一的冷变形。国内目前使用比较广泛的是在自由模锻件上进行冷变形，这种工艺交付的模锻件称为状态模锻件。随着我国对飞机结构件要求的提高，要求对超高强度铝合金模锻件热处理时也要求冷锻,这种工艺交付的模锻件称为状态模锻件。目前国内少有报道。模锻件由于形状复杂，模锻件横截面变化大，实现模锻件各部分均匀变形是一个非常大的难点。而且,经研究表明冷变形量对模锻件的力学性能影响较大，因此保证模锻件均匀的冷变形量有助于提高模锻件性能稳定性。技术实现要素：3.本发明的目的是提供一种铝合金模锻件的锻造及热处理方法，解决模锻件因截面大小不同造成冷锻变形不均匀和模锻件不同部位的力学性能不稳定的问题。4.为解决上述问题，本发明提供一种铝合金模锻件的锻造及热处理方法，包括以下步骤：5.成型锻造：将成型用模具加热至200℃～300℃,将其热态安装在锻造设备上并保持温度不变然后将模锻坯加热到模锻坯的锻造温度,锻造温度根据模锻件的材料确定最后将模锻坯放入步骤所述的成型用模具中进行锻造,待成型用模具闭合后,锻造完成,获得模锻件；6.固溶热处理：依据模锻件材料和模锻件要求的标准选取适合的温度进行保温,保温时间按照模锻件厚度确定；模锻件每一炉的装炉数量根据模锻件的投影面积和固溶炉的合格区面积确定,计算方法为模锻件投影面积又装炉数量镇固溶炉的合格区面积步骤固溶处理；7.冷锻：预先将步骤所述的冷锻模具加热至200℃～300℃模锻件固溶处理后,必须在内使用冷锻模具对其完成冷锻变形冷锻过程中,由于模锻件各个截面高度的不均匀性,只能采用渐进式冷压方法对模锻件进行冷锻变形即模锻件垂直高度比较大的地方先接触到模具,然后按照模锻件高度的顺序,冷锻模具上、下型腔面逐渐与模锻件上、下表面全部接触直至冷锻模具的上下模完全合模后,冷锻结束；8.一次时效：模锻件温度和保温时间要求同步骤,模锻件装炉量的确定同步骤模锻件从固溶出炉后至一次时效入炉的时间不能超过,在固溶处理时,需要预先将时效炉加热至模锻件材料一次时效工序要求的温度一次时效处理完成后空冷,完全冷却至室温后再进行二次时效；9.二次时效：模锻件温度和保温时间要求同步骤,模锻件装炉量的确定同步骤将模锻件按照选定的温度和保温时间进行二次时效处理后,出炉空冷。10.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：11.本发明所述铝合金模锻件的锻造及热处理方法，保证整体模锻件冷变形的均匀性,保证模锻件在不同的解剖部位力学性能的一致性,解决了模锻件加工过程中出现翘曲的问题。具体实施方式12.实施本发明所述的铝合金模锻件的锻造及热处理方法，需要提供锻造加热炉、压力机、机械手等设备。该方法的具体实施方式：13.成型锻造：将成型用模具加热至200℃～300℃,将其热态安装在锻造设备上并保持温度不变然后将模锻坯加热到模锻坯的锻造温度,锻造温度根据模锻件的材料确定最后将模锻坯放入步骤所述的成型用模具中进行锻造,待成型用模具闭合后,锻造完成,获得模锻件；14.固溶热处理：依据模锻件材料和模锻件要求的标准选取适合的温度进行保温,保温时间按照模锻件厚度确定；模锻件每一炉的装炉数量根据模锻件的投影面积和固溶炉的合格区面积确定,计算方法为模锻件投影面积又装炉数量镇固溶炉的合格区面积步骤固溶处理；15.冷锻：预先将步骤所述的冷锻模具加热至200℃～300℃模锻件固溶处理后,必须在内使用冷锻模具对其完成冷锻变形冷锻过程中,由于模锻件各个截面高度的不均匀性,只能采用渐进式冷压方法对模锻件进行冷锻变形即模锻件垂直高度比较大的地方先接触到模具,然后按照模锻件高度的顺序,冷锻模具上、下型腔面逐渐与模锻件上、下表面全部接触直至冷锻模具的上下模完全合模后,冷锻结束；16.一次时效：模锻件温度和保温时间要求同步骤,模锻件装炉量的确定同步骤模锻件从固溶出炉后至一次时效入炉的时间不能超过,在固溶处理时,需要预先将时效炉加热至模锻件材料一次时效工序要求的温度一次时效处理完成后空冷,完全冷却至室温后再进行二次时效；17.二次时效：模锻件温度和保温时间要求同步骤,模锻件装炉量的确定同步骤将模锻件按照选定的温度和保温时间进行二次时效处理后,出炉空冷。技术特征：1.一种铝合金模锻件的锻造及热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：成型锻造：将成型用模具加热至200℃～300℃,将其热态安装在锻造设备上并保持温度不变然后将模锻坯加热到模锻坯的锻造温度,锻造温度根据模锻件的材料确定最后将模锻坯放入步骤所述的成型用模具中进行锻造,待成型用模具闭合后,锻造完成,获得模锻件；固溶热处理：依据模锻件材料和模锻件要求的标准选取适合的温度进行保温,保温时间按照模锻件厚度确定；模锻件每一炉的装炉数量根据模锻件的投影面积和固溶炉的合格区面积确定,计算方法为模锻件投影面积又装炉数量镇固溶炉的合格区面积步骤固溶处理；冷锻：预先将步骤所述的冷锻模具加热至200℃～300℃模锻件固溶处理后,必须在内使用冷锻模具对其完成冷锻变形冷锻过程中,由于模锻件各个截面高度的不均匀性,只能采用渐进式冷压方法对模锻件进行冷锻变形即模锻件垂直高度比较大的地方先接触到模具,然后按照模锻件高度的顺序,冷锻模具上、下型腔面逐渐与模锻件上、下表面全部接触直至冷锻模具的上下模完全合模后,冷锻结束；一次时效：模锻件温度和保温时间要求同步骤,模锻件装炉量的确定同步骤模锻件从固溶出炉后至一次时效入炉的时间不能超过,在固溶处理时,需要预先将时效炉加热至模锻件材料一次时效工序要求的温度一次时效处理完成后空冷,完全冷却至室温后再进行二次时效；二次时效：模锻件温度和保温时间要求同步骤,模锻件装炉量的确定同步骤将模锻件按照选定的温度和保温时间进行二次时效处理后,出炉空冷。技术总结本发明公开了一种铝合金模锻件的锻造及热处理方法，其特征在于，通过对成型锻造、固溶热处理、冷锻、一次时效、二次时效等锻造及热处理工艺设计，解决了模锻件因截面大小不同造成冷锻变形不均匀和模锻件不同部位的力学性能不稳定的问题,并对模锻件各截面按照上述方法进行设计,保证整体模锻件冷变形的均匀性,保证模锻件在不同的解剖部位力学性能的一致性,解决了模锻件加工过程中出现翘曲的问题。解决了模锻件加工过程中出现翘曲的问题。技术研发人员：欧阳斌受保护的技术使用者：贵州安大航空锻造有限责任公司技术研发日：2021.12.26技术公布日：2023/6/28









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