[發明專利]一種大型曲面構件成形用超寬幅鋁合金薄板制備方法

有效

• 申請號: 201611217168.3
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106584035B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 郭勝利;劉賢鈣;杜鵬;胡捷;李德富
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

本發明涉及一種大型曲面構件成形用超寬幅鋁合金薄板制備方法，其包括如下步驟：(1)鋁合金鑄錠鍛造得到大直徑環軋筒坯；(2)將環軋筒坯環軋成大直徑旋壓筒坯；(3)對旋壓筒坯進行多道次溫強力變薄旋壓成形；(4)進行中間退火處理；(5)對筒坯進行多道次冷強力變薄旋壓成形；(6)對所得筒坯進行拋光，并進行成品熱處理，得到超大直徑薄壁筒體，剖開展平成超寬幅鋁合金薄板。本發明以局部加載省力成形為主導思路，首次提出將環軋和旋壓兩種局部加載技術相結合制造超寬幅鋁合金薄板，超寬幅鋁合金薄板材板寬可達7m，解決了鋁合金大型封頭等大型曲面構件成形用無焊縫整體超寬幅鋁合金薄板制備投資巨大、成本高、制備難度大的瓶頸問題。

技術領域

本發明屬于金屬板材技術領域，特別涉及一種大型曲面構件成形用超寬幅鋁合金薄板制備方法。

背景技術

鋁合金大型封頭等大型曲面構件是高性能裝備輕量化發展不可或缺的基礎零部件，在航空航天、核能和石油化工等領域具有良好的應用。目前，鋁合金大型封頭等大型曲面構件采用拼焊的方法制造，或通過拼焊板材，利用塑性加工的旋壓或拉深等成形工藝制造。焊縫和焊接殘余應力的存在顯著降低產品的一致性和可靠性，縮短產品的服役壽命，進而影響到高性能裝備的質量。生產3米以上寬幅鋁合金薄板，需要大型軋制設備，投資巨大。

發明內容

針對現有技術不足，本發明提供了一種大型曲面構件成形用超寬幅鋁合金薄板制備方法。

一種大型曲面構件成形用超寬幅鋁合金薄板制備方法，包括如下步驟：

(1)將鋁合金鑄錠加熱后，在鍛造機上沖孔、擴孔和拔長，得到大直徑環軋筒坯；

(2)在環軋機上將步驟(1)所得環軋筒坯環軋成大直徑旋壓筒坯；

(3)在大型強力數控旋壓機上對步驟(2)所得旋壓筒坯進行多道次溫強力變薄旋壓成形；

(4)對步驟(3)所得筒坯進行中間退火處理；

(5)在大型強力數控旋壓機上對步驟(4)所得筒坯進行多道次冷強力變薄旋壓成形；

(6)對步驟(5)所得筒坯進行拋光，并進行固溶處理和時效處理，得到超大直徑薄壁筒體；

(7)將步驟(6)所得超大直徑薄壁筒體剖開展平成超寬幅鋁合金薄板。

步驟(1)中所述大直徑環軋筒坯的外徑為1m～2m，壁厚為150mm～300mm。

步驟(2)中所述大直徑旋壓筒坯的外徑為1.5m～3m，壁厚為50mm～150mm。

步驟(3)中所述溫強力變薄旋壓的溫度為200℃～400℃，道次減薄率為25％～45％。

步驟(3)中多道次溫強力變薄旋壓的總減薄率為50％～86％。

步驟(4)中所述中間退火處理的溫度為400℃～550℃，保持時間為3h。

步驟(5)中所述冷強力變薄旋壓的道次減薄率為25％～45％。

步驟(5)中，多道次冷強力變薄旋壓成形之間進行中間退火處理。所述中間退火處理的溫度為300℃～550℃，保持時間為2h～3h。

步驟(6)中，所述固溶處理，固溶溫度為500℃～550℃，固溶時間為1h～3h；所述時效處理，時效溫度為150℃～180℃，時效時間為8h～10h。

所述超寬幅鋁合金薄板材板寬為3m～7m，板長為4m～6m，板厚為2mm～4mm。

本發明的有益效果為：