[发明专利]一种大型不规则形状铝合金锻件的热处理方法

说明书

技术领域

本发明属于一种大型截面复杂铝合金锻件热处理方法，属于铝合金热处理，具体涉及一种铝合金锻件热处理方法，适用于截面复杂、尺寸精度要求高的铝合金锻件翘曲校正。

背景技术

铝合金是一种较年轻的金属材料，铝合金的用量之多、范围之广仅次于钢铁，成为第二大金属材料。铝合金因其密度低、重量轻，铝合金锻件是航空工业普遍应用的一种重要结构材料。为了获得所需的力学性能，对铝合金锻件需要进行适当的锻后热处理，常用的热处理方式是固溶时效。

锻后热处理制度可使铝合金获得良好的综合力学性能，但对于大型截面复杂铝合金锻件，固溶过程中铝合金处于软化状态，特别是投影面积较大、腹板薄，尺寸精度高的铝合金锻件，常因锻件各部位非对称形状复杂，造成热应力及组织转变应力分布不均，引起锻件翘曲变形，出炉水冷时将进一步加剧。大型封闭框锻件因尺寸形状变形产生的废品率可达到30～70％。

发明内容

本发明的目的是：提出一种大型截面复杂铝合金锻件热处理方法，以解决大型高筋、薄腹板，截面复杂铝合金整体框和尺寸精度较高的铝合金，热处理固溶过程翘曲变形的难题，精确控制，板复杂铝合金锻件的尺寸形状，提高产品合格率，并减少工序、工装、降低成本。

本发明的思想：在固溶和时效之间，利用大型金锻件终锻模具，用等温校正的方法进行铝合金固溶变形翘曲控制。等温校正温度与铝合金的固溶温度相同，用较小的压力保压一定时间。等温校正完采用快速水冷。可以减小大型复杂封闭框锻件固溶过程翘曲问题。

本发明的技术方案：

提供了一种大型不规则形状铝合金锻件的热处理方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

步骤一、固溶

将不规则形状铝合金锻件置于电加热炉中进行加热，加热温度为490℃～505℃，保温时间为1.5～2小时；同时对模具进行加热，加热温度为490℃～505℃，保温时间为12小时；保证所述的铝合金锻件和模具同时加热完成；

步骤二、等温校正

所述的铝合金锻件固溶出炉后立即转至模具型腔内，通过压力机合模下压，下压压力为终锻压力的0.2～0.25，保压时间为15～30min；

步骤三、冷却时效

将所述的铝合金锻件出模并进行水冷，之后进行人工时效或自然时效。

本发明的优点是：可使复杂高筋薄腹铝合金封闭框锻件翘曲由原来的7～15mm，减小至3～5mm。热处理废品率由原来的40～100％降至3％以下。校正工装制作简单可用普通碳钢材料制作，减小复杂件用校正模工序校正，方便简洁，降低成本。

具体实施方式

下面结合实施例来对本发明做进一步说明。

实施例1

一种大型不规则形状铝合金锻件的热处理方法，所述的不规则形状铝合金锻件为LD10大型铝合金梁框，其特征在于该方法包括如下步骤：

步骤一、固溶

将不规则形状铝合金锻件置于电加热炉中进行加热，加热温度为490℃～505℃，保温时间为1.5～2小时；同时对模具进行加热，加热温度为490℃～505℃，保温时间为12小时；保证所述的铝合金锻件和模具同时加热完成；

步骤二、等温校正

所述的铝合金锻件固溶出炉后立即转至模具型腔内，通过压力机合模下压，下压压力为2000吨，保压时间为20min；

步骤三、冷却时效

将所述的铝合金锻件出模并进行水冷，之后进行自然时效。

实施例2、

一种大型不规则形状铝合金锻件的热处理方法，所述的不规则形状铝合金锻件为LD5铝合模锻件，其特征在于该方法包括如下步骤：

步骤一、固溶

将不规则形状铝合金锻件置于电加热炉中进行加热，加热温度为490℃～505℃，保温时间为1.5～2小时；同时对模具进行加热，加热温度为490℃～505℃，保温时间为12小时；保证所述的铝合金锻件和模具同时加热完成；

步骤二、等温校正

所述的铝合金锻件固溶出炉后立即转至模具型腔内，通过压力机合模下压，下压压力为2000吨，保压时间为20min；

步骤三、冷却时效

将所述的铝合金锻件出模并进行水冷，之后进行人工时效。