[發(fā)明專利]運載火箭整流罩用鋁合金半環(huán)及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910312404.3
• 申請日: 2009-12-28
• 公開（公告）號: CN101760682A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張宏偉;鄒京濱;孫紹華
• 申請（專利權(quán)）人: 東北輕合金有限責(zé)任公司
• 主分類號: C22C21/18
• 分類號: C22C21/18;B23P15/00;B21C31/00;B21J1/06;B21J5/06;B21J5/08;C22C1/03;C22F1/057
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種合金半環(huán)的制備方法。

背景技術(shù)

鋁合金具有重量輕、比重小、強度高等特點，已經(jīng)在各個領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。整流罩用鋁合金半環(huán)是運載火箭部件的重要部件，現(xiàn)有的整流罩用鋁合金半環(huán)是采用桅彎技術(shù)，將型材桅彎成兩個半圓形的半環(huán)，然后將半環(huán)用爆炸螺栓連接，隨著運載火箭大型化，火箭上各種試驗設(shè)備增多，有效載荷加大，而且要模擬載人，需要逃逸艙能準(zhǔn)確的分開，現(xiàn)有整流罩用鋁合金半環(huán)的強度已無法滿足大型運載火箭的應(yīng)用要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的整流罩用鋁合金半環(huán)強度低，不能滿足大型運載火箭的應(yīng)用要求的問題，而提供運載火箭整流罩用鋁合金半環(huán)的制備方法。

運載火箭整流罩用鋁合金半環(huán)按質(zhì)量百分比由0.6%～1.2%的Si、0.1%～0.7%的Fe、3.9%～4.8%的Cu、0.4%～1.0%的Mn、0.4%～0.8%的Mg、0.05%～0.1%的Ni、0.1%～0.3%的Zn、0.1%～0.15%的Ti和90.95%～94.35%的Al制成。

運載火箭整流罩用鋁合金半環(huán)的制備方法按以下步驟進(jìn)行：一、按運載火箭整流罩用鋁合金半環(huán)中元素的質(zhì)量百分比Si：0.6%～1.2%、Fe：0.1%～0.7%、Cu：3.9%～4.8%、Mn：0.4%～1.0%、Mg：0.4%～0.8%、Ni：0.05%～0.1%、Zn：0.1%～0.3%、Ti：0.1%～0.15%和Al：90.95%～94.35%分別稱取鋁硅中間合金、鋁鐵中間合金、鋁銅中間合金、鋁錳中間合金、純鎂錠、鋁鎳中間合金、鋁鋅中間合金、鋁鈦中間合金和純鋁錠，然后加入到煤氣反射爐中，在740℃～770℃條件下熔煉成鋁合金熔液，再將鋁合金熔液轉(zhuǎn)入電阻反射爐中，經(jīng)爐內(nèi)除氣、扒渣后再流經(jīng)導(dǎo)流槽并在線除氣后，轉(zhuǎn)入靜置爐，靜置15min～30min，得到熔煉好的鋁合金熔液；二、將經(jīng)步驟一得到的鋁合金熔液依次經(jīng)過30PPI和50PPI的泡沫陶瓷過濾板過濾后，鑄造成鋁合金鑄錠；三、將經(jīng)步驟二制得的鋁合金鑄錠放置在均火爐中，將鋁合金鑄錠加熱至480℃～500℃并保溫20h～30h，進(jìn)行均勻化退火處理；四、將經(jīng)步驟三處理的鋁合金鑄錠加熱至450℃～460℃并保溫4h～6h后，在450℃～460℃溫度下鍛造，鍛造時先鐓粗后拔長，重復(fù)兩次，每次鐓粗和拔長的變形量為75%～90%，得到鋁合金鍛件；五、將經(jīng)步驟四得到的鋁合金鍛件擠壓成鋁合金型材；六、根據(jù)運載火箭整流罩用鋁合金半環(huán)的最終尺寸和形狀設(shè)計加工打彎模，然后將經(jīng)步驟五得到的型材利用3000噸水壓機和打彎模進(jìn)行打彎，得到運載火箭整流罩用鋁合金半環(huán)半成品；七、將運載火箭整流罩用鋁合金半環(huán)半成品在溫度為490℃～510℃，保溫時間為1.5h～2.5h，冷卻水的溫度為60℃～70℃的條件下進(jìn)行淬火處理，然后在淬火后3小時內(nèi)在進(jìn)行冷壓縮變形，使弧長方向的變形量為2mm～4mm；八、根據(jù)運載火箭整流罩用鋁合金半環(huán)的最終尺寸和形狀設(shè)計加工矯平模，將經(jīng)步驟七處理的運載火箭整流罩用鋁合金半環(huán)半成品利用100噸矯直機和矯平模進(jìn)行矯平，使其矯平精度為≤4mm；九、將經(jīng)步驟八處理的運載火箭整流罩用鋁合金半環(huán)半成品進(jìn)行時效處理，即得到運載火箭整流罩用鋁合金半環(huán)。

步驟一中所述的爐內(nèi)除氣、扒渣、在線除氣和步驟二中的鑄造方法均為常規(guī)技術(shù)。

步驟五中所述的擠壓處理的步驟是：先將鋁合金鍛件加熱至420℃～450℃并保溫5h～8h，然后將鋁合金鍛件放置在溫度為380℃～450℃的φ300mm的擠壓機擠壓筒內(nèi)，以7～9的擠壓比將鋁合金鍛件擠壓成鋁合金型材。

步驟九中所述的時效處理條件是：溫度為150℃～160℃，保溫時間為4h～10h。

所述的運載火箭整流罩用鋁合金半環(huán)中單一雜質(zhì)的允許范圍為≤0.03%，全部雜質(zhì)的范圍為≤0.15%，此范圍內(nèi)的雜質(zhì)對運載火箭整流罩用鋁合金半環(huán)的性能沒有影響。