[发明专利]一种飞机蒙皮板残余应力消除方法

说明书

技术领域

本发明属于航空材料生产技术领域，涉及对航空材料应力消除、表面质量控制等的一种飞机蒙皮板残余应力消除方法。

背景技术

在飞机研制过程中，由于减重要求，部分蒙皮板及腹板需要大面积化铣，化铣后均不同程度出现大变形，若强制装配会存在很大应力问题。飞机机身部分零件一般采用2A12-T4大规格薄板，化铣后变形量要求很小，实际采用这种传统薄板材料，零件化铣后变形远远高于规定值，且存在鼓动变形区域较多、表面质量差等严重问题。因此，为解决这些零件化铣变形及表面质量问题，最关键是在薄板的生产过程中消除或降低其残余应力。这种采用预拉伸消除应力的工艺，以往在国内外铝合金厚板大量应用，此项工艺效果明显；蒙皮板一般采用O、T4态的薄板供应，导致薄板内部的残余应力大，化铣后应力释放容易产生变形。

发明内容

本发明的目的是提出一种薄板在化铣后不产生变形的飞机蒙皮板残余应力消除方法。

本发明的技术解决方案是，方法包括铸锭→熔铸→轧制→切边→蚀洗、修伤→超声波探伤→固溶热处理→人工时效→超声波探伤→理化检测的步骤，飞机蒙皮板在固溶热处理后，在飞机蒙皮板的长度方向进行均匀预拉伸永久变形，变形量为飞机蒙皮板长度的0.8～1%，然后，再进行人工时效及超声波探伤处理。

本发明具的优点和有益效果，本发明采用一种简单易操作新型工艺，即预拉伸方式消除薄板残余应力，解决大面积蒙皮板化铣后变形以及改善其表面质量等问题，从而满足设计及工艺规范要求。为采用一种新型工艺，即以预拉伸方式消除薄板残余应力，解决大面积蒙皮板化铣后变形以及改善其表面质量等问题，从而满足设计及工艺规范要求。采用本发明工艺的蒙皮板残余应力低，化铣后变形小，且薄板厚度尺寸公差、表面质量、变形均匀性等指标明显改善，且均满足材料规范及相关文件要求。与进口材料相比，使用本发明工艺的材料成本较低。

附图说明

图1是本发明典型结构模型；

图2是本发明薄板（原材料）预拉伸变形示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。图1是一种飞机典型钣金化铣类零件结构，此项零件的中部区域为非化铣区3，零件的上下、两侧均需要大面积化铣区1、2，且化铣后不同区域厚度要求不一样，如果采用传统的蒙皮板（未进行消除应力薄板），化铣后存在以下问题：一是实际零件化铣后变形很大，且存在鼓动变形区域较多；二是产生折皱、鼓动等表面质量问题；采用本发明提出的制造方法，避免以上问题。

本发明主要步骤如下：

铸锭、熔铸（扁锭）→轧制→切边→蚀洗、修伤→超声波探伤（预探）→固溶热处理→利用拉伸机，在飞机蒙皮板的长度方向的两端施加适当载荷P，使飞机蒙皮板在长度方向永久变形，变形量为飞机蒙皮板长度的0.8～1%，且产生的变形量均匀（如图2所示），然后人工时效→超声波探伤→理化检测→成品检验。