[发明专利]一种大规格铝合金板材及其制备方法

说明书

本发明属于铝合金技术领域，特别涉及一种大规格铝合金板材及其制备方法。本发明采用强变形轧制+热变形工艺，通过加大热轧制过程的道次压下量，提高变形程度，弥合疏松缩孔等缺陷，减少裂纹源，避免了材料芯部变形不充分残留铸造组织的现象，并通过提高终轧温度充分释放变形储能，降低板材芯部再结晶织构，使板材不同厚度位置均保留扁长形变形织构，从而可以提高板材不同厚度部位织构均匀性以及S‑L向断裂韧度；通过小幅温轧压下量，均匀引入变形储能，提高板材综合性能。本发明的方法可以制备出厚度大于等于80mm、宽度大于等于1600mm的铝合金板材，且得到的铝合金板材的综合力学性能好，符合技术要求。

技术领域

本发明属于铝合金技术领域，特别涉及一种大规格铝合金板材及其制备方法。

背景技术

铝合金板材长期以来被广泛用于各种飞机机身、机翼梁、机翼壁板、航天飞行器等中的高强度结构件的制造，是航空航天工业中不可缺少的关键材料。随着科学技术的发展，飞机的结构用材呈现了大型化、整体化的发展趋势，相应的对制品的重量和规格也提出了更高的要求。航空领域整体式结构的出现，使得以往多种不同合金相互铆接组装而成的飞机大型部件，可以采用以一块厚板通过切削加工制造，如此，不但可以降低生产成本，缩短制造周期，而且可以提高部件的整体性能，增强安全性能。

随着飞机结构件的大型化、整体化发展，生产具有超厚（厚度大于80mm）、超宽（宽度大于1600mm）特征的大规格铝合金板材已势在必行，但是，由于板材的规格厚大，在大规格铝合金板材的制备过程中，如时效过程的升温/降温过程中存在非等温现象，材料芯部存在大量因变形不充分而残留的铸造组织，同时材料内部具有疏松缩孔、裂纹等缺陷，这严重限制了大规格铝合金板材的应用。

发明内容

为了改善现有大规格铝合金板材芯部存在大量因变形不充分而残留的铸造组织，同时材料内部具有疏松缩孔、裂纹等缺陷，本发明提供了一种大规格铝合金板材及其制备方法，通过所述制备方法能够得到强韧匹配的大规格铝合金板材，而且加工过程简单，效率高。

本发明中，如果没有特别的定义，术语“大规格铝合金板材”是指厚度大于等于80mm、宽度大于等于1600mm的铝合金板材。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种大规格铝合金板材的制备方法，包括以下步骤：

1）将铝合金铸锭进行均匀化热处理；

2）对均匀化热处理后的铝合金铸锭进行5~7道次热轧，得到热轧板坯，所述热轧的总变形量为65%~75%，且单道次的变形量不低于7%；

3）对步骤2）处理后的热轧板坯进行2~3道次温轧，得到温轧板坯，所述温轧的总变形量为10%~15%，且单道次的变形量不低于3%；

4）对温轧板坯进行固溶处理；

5）将固溶处理后的板坯进行时效处理，得到所述大规格铝合金板材。

在其中一些实施例中，步骤1）中，所述铝合金铸锭的厚度大于等于520mm，示例性地为520mm~560mm，例如520mm、530mm、540mm、550mm或560mm；所述铝合金铸锭的宽度大于等于1600mm，示例性地为1600mm~2000mm，例如1600mm、1700mm、1800mm、1900mm或2000mm。

在其中一些实施例中，步骤1）中，所述均匀化热处理的温度为430℃~450℃，例如为430℃、435℃、440℃、445℃或450℃；所述均匀化热处理的时间为15h~24h，例如为15h、16h、17 h、18 h、19 h、20 h、21 h、22 h、23 h或24 h。

在其中一些实施例中，步骤1）中，所述铝合金为7系铝合金或2系铝合金。

其中，所述7系铝合金含有Al、Zn、Mg、Cu元素以及Zr、Cr等微量元素中的至少一种。