[發(fā)明專利]潛水器用高壓殼體鋁合金模鍛件的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711349281.1
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN107931498B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜春艷;高新宇;王洪軍;張詩澤;高永強;徐磊
• 申請（專利權(quán)）人: 東北輕合金有限責(zé)任公司
• 主分類號: B21J5/06
• 分類號: B21J5/06;B21K29/00;C23G1/22;C23G1/12;C22F1/04;C22C21/10;C22F1/053
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務(wù)所 23109
• 代理人: 賈澤純

潛水器用高壓殼體鋁合金模鍛件的制備方法，本發(fā)明涉及一種潛水器用高壓殼體鋁合金模鍛件的制備方法，本發(fā)明的目的是為了解決潛水器用高壓殼體模鍛件耐應(yīng)力腐蝕性能，強度及斷裂韌性差的問題，方法為：一、鋁合金鑄錠的加熱；二、鍛造模鍛成型用毛坯；三、潤滑模壓成型，得到鍛件；四、將模鍛成型的鍛件蝕洗脫脂、在酸槽中中和洗白；五、熱處理；六、將熱處理后的模鍛件進行金相組織檢測和性能檢測，檢測合格的模鍛鍛件即完成。本方法制造的一種不僅滿足標準要求，而且提高了殼體的耐壓力，改善了潛水器用高壓模鍛件的強度、斷裂韌性等特點，提高了殼體的使用壽命。本發(fā)明應(yīng)用鋁合金鍛造領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種潛水器用高壓殼體鋁合金模鍛件的制備方法。

背景技術(shù)

隨著我國航海事業(yè)的發(fā)展，對潛水艇的性能要求越來越高，潛水艇中的殼體鍛件是主要受力構(gòu)件，要求殼體具有高耐應(yīng)力腐蝕，高強度及斷裂韌性，要求縱向抗拉強度≥535MPa,屈服強度≥450MPa,延伸率≥10％，研究出一種具有結(jié)構(gòu)強度大、耐應(yīng)力腐蝕性能好、斷裂韌性好的模鍛件，滿足航海發(fā)展的需要，提高潛水器殼體的使用壽命，可以使我國逐漸掌握同類技術(shù)，為降低潛水器的制造成本奠定基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決潛水器用高壓殼體模鍛件耐應(yīng)力腐蝕性能，強度及斷裂韌性差的問題，提供了潛水器用高壓殼體鋁合金模鍛件的制備方法。

本發(fā)明潛水器用高壓殼體鋁合金模鍛件的制備方法按照以下步驟進行：

一、鋁合金鑄錠的加熱：

將Ф350mm×600mm的圓形鋁合金鑄錠上的頂針孔進行清理，鑄錠的加熱溫度為420℃～450℃，保溫4～8小時，爐內(nèi)降溫至380℃～400℃后進行出爐鍛造；

二、鍛造模鍛成型用毛坯

步驟一的鑄錠出爐時進行開鍛測溫，鑄錠開鍛溫度為380℃～400℃，終鍛溫度為370℃～390℃；將步驟一加熱后的鋁合金鑄錠經(jīng)過兩次鍛造拔長，滾圓鍛至Ф290的圓棒，沿軸線方向均勻切開，得到毛坯；

三、將毛坯加熱至溫度為400℃～450℃，然后在模具溫度為380℃～420℃、10000噸立式模壓機開鍛溫度為400℃～450℃的條件下，進行三次潤滑模壓成型，得到鍛件；

四、將鍛件在溫度為50℃～70℃、質(zhì)量濃度為20％～30％的NaOH的堿槽液中蝕洗脫脂5～20分鐘，然后在室溫的冷水槽中洗凈堿液，再在室溫、質(zhì)量濃度為20％～40％HNO₃的酸槽中中和洗白3～8分鐘，在室溫的冷水槽中洗凈酸液，最后在水溫為50～80℃的熱水槽中沖洗；

五、將經(jīng)過步驟四處理的鍛件在溫度為455℃～470℃的條件下，淬火保溫90～180分鐘，淬火所用水的溫度為50℃～70℃，鍛件出爐時淬火轉(zhuǎn)移時間為5～15秒，淬火料筐在水中升降15～20次，然后在水中停留10～20分鐘，再轉(zhuǎn)移至?xí)r效爐中，加熱至單級時效金屬的溫度為130℃～140℃，然后保溫12～18小時；時效爐中加熱和保溫的時間為18～20小時，得到模鍛件；

六、將步驟五得到的模鍛件在溫度為50℃～70℃、質(zhì)量濃度為10％～20％的NaOH的堿槽液中蝕洗脫脂20～30分鐘，然后在室溫的冷水槽中洗凈堿液，再在室溫、質(zhì)量濃度為20％～40％HNO₃的酸槽中中和洗白3～8分鐘，在室溫的冷水槽中洗凈酸液，最后在水溫為50～80℃的熱水槽中沖洗；然后采用超聲脈沖反射檢測進行探傷，合格即得到潛水器用高壓殼體鋁合金模鍛件。

本發(fā)明制造的潛水器用高壓殼體鋁合金模鍛件不僅滿足標準要求，縱向抗拉強度可達552-556MPa,屈服強度為480MPa,延伸率為12-14％，35℃的條件下，在質(zhì)量濃度為3.5％的NaCl溶液中腐蝕20d，應(yīng)力腐蝕無斷裂，其他滿足GJB2351標準，滿足了航海發(fā)展的需要，提高了潛水器殼體的使用壽命使用壽命，滿足潛水器用高壓殼體模鍛件制造要求。