[发明专利]一种飞机油箱用铝合金型材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞机油箱用铝合金型材及其制备方法，属于铝合金材料领域。

背景技术

铝合金材料具有密度小，比强度高，比刚度高，弹性好，抗冲击性能良好、耐腐蚀，高导电，高导热，易表面着色，易加工，可回收再生等优良特性，广泛应用于航空航天工业中。铝合金材料是飞机油箱首选的轻量化结构材料，随着整体油箱的使用，飞机油箱积水引起的腐蚀越来越受到人们的重视。整体油箱即结构油箱,油箱的腐蚀即承力结构件的腐蚀,就是说,油箱的腐蚀直接威胁着飞机的完好性与可靠性。飞机整体油箱最严重的腐蚀事件发生在我国，因此开发一种高耐腐蚀的飞机油箱用铝合金材料已迫不及待。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种耐腐蚀性能优异的飞机油箱用铝合金型材及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

    一种飞机油箱用铝合金型材，由以下重量百分比的元素组成：Si 0.3-0.6、Mg 2.2-2.8、Mn 1.5-2.0、Fe 0.5-1.0、Zn 0.4-0.8、Cr 0.3-0.5、Ni 0.25-0.45、Cu 0.15-0.25、Ti 0.05-0.1、Sn 0.04-0.08、Mo 0.03-0.06、Be 0.02-0.04、Bi 0.01-0.02、Pd 0.005-0.015、Sm 0.02-0.03、Eu 0.015-0.025，余量为Al。

一种飞机油箱用铝合金型材的制备方法，包括以下步骤：

    （1）按上述元素组成进行配料，将炉料投入熔炼炉中熔炼，熔炼温度740-760℃，待炉料完全熔化后，调整温度至720-750℃，采用高纯氮气吹入精炼剂精炼，氮气压力为1.2-1.5kg/mm，精炼剂用量为熔体重量的0.1-0.2%，精炼15-20min，精炼后静置20-30min，除去铝液中的氧化夹杂和氢气,扒渣后开始浇铸；

    （2）采用半连续直接水冷铸造方法，控制铸造温度为720-740℃，铸造速度60-70mm/min，冷却水流量为1600-1800 L/min,冷却水压 0.1-0.3MPa；

    （3）将上述得到的铸锭以100-150℃/h升温至240-280℃，保温3-6h，再以80-120℃/h升温至460-490℃，保温4-8h；然后以140-180℃/h降温至140-160℃，保温1-2h，再以150-200℃/h升温至495-525℃，保温5-10h；然后以120-160℃/h降温至180-220℃，保温2-3h，再以100-150℃/h升温至440-480℃，保温4-8h；然后以80-120℃/h降温至230-260℃，保温2-3h，空冷至室温；

    （4）将上述均匀化处理后的铸锭加热至485-505℃，然后利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型，模具预热温度为460-480℃，挤压筒预热温度为420-450℃，挤压速率为12-18m/min，出模温度为500-520℃；

    （5）将上述挤压成型的铝合金型材强风风冷至240-280℃，然后放入0-3℃冰盐水中降温至50℃以下，再进行拉伸矫直，拉伸变形量控制在0.5-1%；

    （6）将上述拉伸矫直后的铝合金型材锯切成定尺成品后进行人工时效处理：先以80-90℃/h升温至160-180℃，保温5-10h，再以45-55℃/h降温至75-85℃，保温12-16h，空冷至室温，然后以50-60℃/h升温至95-105℃，保温10-15h，再以40-50℃/h升温至185-205℃，保温4-8h，再以50-60℃/h降温至85-95℃，保温10-15h，空冷至室温，然后以75-85℃/h升温至150-170℃，保温10-15h，再以45-55℃/h降温至60-70℃，保温14-18h，空冷至室温。