[发明专利]一种航天用5米级直径铝锂合金环的制备方法

说明书

本发明提供了一种5米级直径铝锂合金环的制备方法，包括：取长×宽×高为1310×370×1800mm的铝锂合金长方体铸锭，铸锭包括相互垂直的第一、第二和第三端面，第一端面为长×高面，第二端面为高×宽面；加热，保温；将第一端面、第三端面和第二端面分别依次打方和墩粗；将墩粗后铸锭的第三端面再次打方，倒棱滚圆至得到直径800^±50mm圆柱体，墩粗；再次滚圆，再次墩粗；冲孔后再墩粗；机加中心孔；在温度≥350℃下重复多次依次进行扩孔和平整至得到环件；将环件轧制，再机加后固溶淬火，冷变形和时效处理后，得到合金环。本发明通过上述工艺能够制得5米级直径铝锂合金环，方法简单，且合金环具有优异力学性能。

技术领域

本发明属于环件制备技术领域，尤其涉及一种航天用5米级直径铝锂合金环的制备方法。

背景技术

铝合金锻环是运载火箭关键连接件。早在1989年，西南铝就为运载火箭研制出号称“亚洲靠前环”的3.5米巨型大锻环，并已成批发射“神舟”系列飞船和“嫦娥一号”工程的运载火箭上。

随着我国航天事业的飞速发展，直径3.5米级锻环已经远远不能满足国家需要，大推力火箭和宇航器大量急需5米级的合金锻环。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种航天用5米级直径铝锂合金环的制备方法，该方法能够制备5米级直径铝锂合金环。

本发明提供了一种航天用5米级直径铝锂合金环的制备方法，包括以下步骤：

取长×宽×高为1310×370×1800mm的铝锂合金长方体铸锭，铸锭包括相互垂直的第一端面、第二端面和第三端面，第一端面为长×高面，第二端面为高×宽面；加热至440～470℃，保温；

将第一端面、第三端面和第二端面分别依次打方和墩粗，打方至740^±20×740^±20mm，墩粗至高度为700⁺²⁰mm；

将墩粗后铸锭的第三端面再次打方至740^±20×740^±20mm，倒棱滚圆至得到直径800^±50mm圆柱体，墩粗至高度800⁺²⁰mm；再次滚圆至得到直径1000⁺⁵⁰mm圆柱体，再次墩粗至高度340⁺²⁰mm；

冲孔后再墩粗至高度320⁺¹⁰mm；

机加中心孔至内径为600^±50mm；

在温度≥350℃下重复多次依次进行扩孔和平整至得到外径Φ3900⁺¹⁰⁰mm，且高度为320⁺¹⁰mm的环件；

将所述环件在380～480℃下轧制至外径为5040^±10mm，再机加至Φ5000⁺¹⁰×Φ4755^-10×315^±1mm后固溶淬火，冷变形和时效处理后，得到航天用5米级直径铝锂合金环。

优选地，所述航天用5米级直径铝锂合金环的尺寸为Φ5025⁺¹⁰×Φ4785^-10×300⁺¹⁰mm。

优选地，所述冲孔分三次进行，每次冲孔深度为75～85mm。

优选地，多次扩孔前将坯料在440～470℃下保温至少340min。

优选地，重复多次依次进行扩孔和平整至得到外径为3900⁺¹⁰⁰mm，且高度为320⁺¹⁰mm的环件的过程具体包括：