[發明專利]一種激光局部熱處理提高鋁合金板成形性的方法

有效

• 申請號: 201710882183.8
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107641776B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 宋鴻武;張士宏;王志堅;劉保義
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所;沈陽航空航天大學
• 主分類號: C22F1/04
• 分類號: C22F1/04;C21D1/09
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發明屬于鋁合金板成形領域，具體來說是一種鋁合金的激光局部軟化或強化熱處理進而提高鋁合金板材成形性方法。利用激光局部熱處理對鋁合金板材局部改性，通過激光的短時局部熱處理工藝，大大提高局部改性后的鋁合金板材的成形性，從而為形變量大、幾何形狀復雜的鋁合金板材類零件的室溫成形提供一種新方案。該方法的核心思想是通過激光局部熱處理提高鋁合金板的成形性，基于激光熱處理對鋁合金板材局部改性最終提高鋁合金板成形性能，主要包括T6態鋁合金的局部軟化和T4態鋁合金的局部硬化兩種方式，通過合理制定鋁合金板的激光處理路徑及激光工藝參數可顯著提高鋁合金板室溫下的成形極限。

技術領域

本發明屬于鋁合金板成形領域，具體來說是一種鋁合金的激光局部軟化或強化熱處理進而提高鋁合金板材成形性方法。

背景技術

現代汽車正朝著輕量化、高速、安全舒適、低成本、低排放與節能的方向發展，而鋁合金基于密度小、比強度高、耐蝕性好、可重復回收利用、節能及環保等自身優點,在汽車工業中越來越受重視。鋁合金板材在汽車上主要用于制造車門、行李箱等車身面板、保險杠、發動機罩、輪外飾罩、制動器總成的保護罩、消聲罩、熱交換器、車身構架、座位、車箱底板等結構件以及儀表板等裝飾件。對于深沖或幾何外形復雜鋁合金鈑金件，目前的主要成形工藝是將坯料加熱到低于再結晶溫度后沖壓成形(溫成形)或將坯料加熱到高于再結晶溫度后沖壓成形(熱成形)。

發明內容

基于此類溫熱成形工藝較復雜等問題，本發明的目的在于提供一種激光局部熱處理提高鋁合金板成形性的方法，通過激光局部熱處理提高鋁合金板成形性，進而可在室溫環境下即可成形深拉件或幾何形狀復雜的鋁合金板材。

本發明的技術方案是：

一種激光局部熱處理提高鋁合金板成形性的方法，對鋁合金板材目標區域采用激光處理，使目標區域改性進而提高成形性。

所述的激光局部熱處理提高鋁合金板成形性的方法，該方法適用于鋁合金薄板類沖壓成形件，要求原始板材厚度小于或等于5mm。

所述的激光局部熱處理提高鋁合金板成形性的方法，根據成形件成形過程中不同區域的應力應變變化趨勢確定激光熱處理的目標區域。

所述的激光局部熱處理提高鋁合金板成形性的方法，激光熱處理區域涂覆吸光涂層，以確保在較低的激光器功率下，使板材熱處理區域達到預定熱處理溫度。

所述的激光局部熱處理提高鋁合金板成形性的方法，局部熱處理分為局部強化處理和局部軟化處理，根據實際需要采用其中一種或兩種局部熱處理工藝。

所述的激光局部熱處理提高鋁合金板成形性的方法，局部熱處理包括T6態鋁合金的局部軟化和T4態鋁合金的局部硬化兩種方式。

所述的激光局部熱處理提高鋁合金板成形性的方法，T6態鋁合金的局部軟化是指：T6態完全人工時效的鋁合金板材的局部軟化激光熱處理，采用的激光器功率100～800瓦，波長1.08μm；激光束掃描速度2～8mm/s，離焦量8～30mm，原始板材厚度小于等于5mm；激光掃描區域溫度達到400℃～520℃范圍內，空氣冷卻。

所述的激光局部熱處理提高鋁合金板成形性的方法，T4態鋁合金的局部硬化是指：T4態固溶處理后自然時效的鋁合金板材的局部激光強化熱處理，采用的激光器功率50～200瓦，波長1.08μm；激光束掃描速度2～8mm/s，離焦量8～30mm，原始板材厚度小于等于5mm；激光掃描區域溫度達到200℃～350℃范圍內，空氣冷卻。

所述的激光局部熱處理提高鋁合金板成形性的方法，鋁合金適用于可熱處理強化的鋁合金。

本發明的優點及有益效果是：

1、本發明利用激光局部熱處理對鋁合金板材局部改性，通過激光的短時局部熱處理工藝，大大提高局部改性后的鋁合金板材的成形性，從而為形變量大、幾何形狀復雜的鋁合金板材類零件的室溫成形提供一種新方案。