[发明专利]一种高强度铝合金套筒的加工方法

说明书

本发明涉及铝合金紧固件技术领域，且公开了一种高强度铝合金套筒的加工方法，包括以下重量份数配比的原料：所述合金元素配比：0.2～6wt.％的Zn，0.2～6wt.％的Mg，0.2～3wt.％的Mn，0.2～4wt.％的Cu，0.1～2wt.％的Sc，0.1～2wt.％的Yb，0.1～1wt.％的Tb，0.2～2wt.％的Zr，余量为Al。该高强度铝合金套筒的加工方法，选择的合金成分通过时效处理后满足抗拉强度450MPa以上，硬度160HV以上。对该材料进行温镦成型，控制热温度、加热时间及生产速度，保证产品成型不开裂，同时满足力学性能无明显降低，采用温镦技术生产效率可达50件/分钟以上，材料利用率达90％以上，相对于传统机加工方式效率提高100倍以上，大大降低产品加工成本。

技术领域

本发明涉及铝合金技术领域，具体为一种高强度铝合金套筒的加工方法。

背景技术

紧固件成型工艺中，冷镦技术是主要工艺之一，该技术是在常温状态下， 对金属施加外力，使金属在预定的模具内成形，适用于钢制紧固件的大批量 生产。目前行业上高强度铝合金由于高强度、低塑性无法实现冷镦成型，故 在行业上多采用机加工成型方式进行生产加工，但是该工艺加工效率低、产 生的废料多、能源消耗大、生产成本高。解决这类高强度铝合金的镦造成型 加工紧固件，要么需对材料进行改制，使其软化后冷镦，然后再进行固溶时 效提高强度，但此工艺需要系统性地研究合金材料，目前行业上还没有太大进展，且产品固溶时可能变形造成尺寸超差。若直接温镦这类时效处理后的 高强铝合金，可简化生产流程，保证产品性能，降低加工成本。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高强度铝合金套筒的加工方法， 具备简化生产流程、保证产品性能、降低加工成本等优点，解决了制备高强 度铝合金的工艺加工效率低和生产成本高的问题。

(二)技术方案

为实现上述简化生产流程，保证产品性能，降低加工成本的目的，本发 明提供如下技术方案：

S1：选料：选取一种高强度铝合金材料，其配比为：0.2～6.5wt.％的Zn、 0.2～3wt.％的Mg、0.2～3wt.％的Mn、0.2～5wt.％的Cu、0.1～2wt.％的Sc、 0.1～2wt.％的Yb、0.1～1wt.％的Tb、0.2～2wt.％的Zr，余量为Al。

S2：对合金材料进行双级时效处理，先在70～120℃时效处理4～12h， 然后在130～200℃时效处理1h～30h，两次时效处理后分别进行空冷处理， 满足时效后产品硬度达到160HV以上，抗拉强度达到450MPa以上。

S3：对时效处理后的材料进行温镦加工，温镦利用电阻加热并使材料温 度保持在250℃～400℃，生产速度50～80件/分钟，可保证材料60％以上压缩 变形不开裂，且避免材料高温过烧，同时保证产品硬度及抗拉强度无明显下 降。

S4：对温镦后的产品进行攻牙加工，加工速度50～80件/分钟。

S5：对螺纹加工后的产品进行表面清洗除油，浸泡时间10～30分钟，离 心甩干速度800～1000转/分钟。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种高强度铝合金套筒的加工方法，具 备以下有益效果：

1、该高强度铝合金套筒的加工方法，通过对合金材料进行合金成分的控 制和双级时效处理，先在70～120℃时效处理4～12h，然后在130～200℃时 效处理1h～30h，两次时效处理后分别进行空冷处理，满足时效后产品硬度达 到160HV以上，抗拉强度达到450MPa以上，保证了基础材料的高强度，为温 镦后产品强度提供了基础保证。