[发明专利]一种大型曲面构件成形用超宽幅铝合金薄板制备方法

说明书

本发明涉及一种大型曲面构件成形用超宽幅铝合金薄板制备方法，其包括如下步骤：(1)铝合金铸锭锻造得到大直径环轧筒坯；(2)将环轧筒坯环轧成大直径旋压筒坯；(3)对旋压筒坯进行多道次温强力变薄旋压成形；(4)进行中间退火处理；(5)对筒坯进行多道次冷强力变薄旋压成形；(6)对所得筒坯进行抛光，并进行成品热处理，得到超大直径薄壁筒体，剖开展平成超宽幅铝合金薄板。本发明以局部加载省力成形为主导思路，首次提出将环轧和旋压两种局部加载技术相结合制造超宽幅铝合金薄板，超宽幅铝合金薄板材板宽可达7m，解决了铝合金大型封头等大型曲面构件成形用无焊缝整体超宽幅铝合金薄板制备投资巨大、成本高、制备难度大的瓶颈问题。

技术领域

本发明属于金属板材技术领域，特别涉及一种大型曲面构件成形用超宽幅铝合金薄板制备方法。

背景技术

铝合金大型封头等大型曲面构件是高性能装备轻量化发展不可或缺的基础零部件，在航空航天、核能和石油化工等领域具有良好的应用。目前，铝合金大型封头等大型曲面构件采用拼焊的方法制造，或通过拼焊板材，利用塑性加工的旋压或拉深等成形工艺制造。焊缝和焊接残余应力的存在显著降低产品的一致性和可靠性，缩短产品的服役寿命，进而影响到高性能装备的质量。生产3米以上宽幅铝合金薄板，需要大型轧制设备，投资巨大。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供了一种大型曲面构件成形用超宽幅铝合金薄板制备方法。

一种大型曲面构件成形用超宽幅铝合金薄板制备方法，包括如下步骤：

(1)将铝合金铸锭加热后，在锻造机上冲孔、扩孔和拔长，得到大直径环轧筒坯；

(2)在环轧机上将步骤(1)所得环轧筒坯环轧成大直径旋压筒坯；

(3)在大型强力数控旋压机上对步骤(2)所得旋压筒坯进行多道次温强力变薄旋压成形；

(4)对步骤(3)所得筒坯进行中间退火处理；

(5)在大型强力数控旋压机上对步骤(4)所得筒坯进行多道次冷强力变薄旋压成形；

(6)对步骤(5)所得筒坯进行抛光，并进行固溶处理和时效处理，得到超大直径薄壁筒体；

(7)将步骤(6)所得超大直径薄壁筒体剖开展平成超宽幅铝合金薄板。

步骤(1)中所述大直径环轧筒坯的外径为1m～2m，壁厚为150mm～300mm。

步骤(2)中所述大直径旋压筒坯的外径为1.5m～3m，壁厚为50mm～150mm。

步骤(3)中所述温强力变薄旋压的温度为200℃～400℃，道次减薄率为25％～45％。

步骤(3)中多道次温强力变薄旋压的总减薄率为50％～86％。

步骤(4)中所述中间退火处理的温度为400℃～550℃，保持时间为3h。

步骤(5)中所述冷强力变薄旋压的道次减薄率为25％～45％。

步骤(5)中，多道次冷强力变薄旋压成形之间进行中间退火处理。所述中间退火处理的温度为300℃～550℃，保持时间为2h～3h。

步骤(6)中，所述固溶处理，固溶温度为500℃～550℃，固溶时间为1h～3h；所述时效处理，时效温度为150℃～180℃，时效时间为8h～10h。

所述超宽幅铝合金薄板材板宽为3m～7m，板长为4m～6m，板厚为2mm～4mm。

本发明的有益效果为：