[發明專利]一種可熱處理強化鋁合金焊接處理工藝

在審

• 申請號: 201810068345.9
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108381117A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 趙啟忠;何建賢;楊鴻馳;朱希一;鄧桂英;張新明
• 申請（專利權）人: 廣西南南鋁加工有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23K9/32;B23K9/16;C22F1/04;B23K26/70;B23K26/21
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 盧岳鋒

本發明公開了一種可熱處理強化鋁合金焊接處理工藝：(1)鋁材在線或離線固溶淬火；(2)拉伸矯直；(3)時效處理；所述的時效處理為預時效、峰值時效或雙級時效中的一種；(4)氬弧焊或激光焊：使用液氮氣或者強冷風吹熱影響區；(5)人工時效：焊接過后的最終的構件進行單級時效或雙級時效。本發明精簡了鋁材焊接結構件的冷卻方式，無需對焊接結構件進行再次固溶淬火，尤其是無法進行再次固溶淬火的大型復雜結構件，采用本發明工藝，只需焊接后對結構件進行較低溫度的峰值時效即可把熱影響區強度提高到母材的80％～98％，使得提高生產效率的同時，有效降低生產成本。

技術領域

本發明涉及一種鋁合金處理工藝，特別涉及一種可熱處理強化鋁合金焊接處理工藝。

背景技術

在工業生產中，可熱處理強化峰值狀態的鋁合金材料通過氬弧焊、激光焊焊接后，由于結構件大或者復雜等，不宜重新再進行固溶淬火，鋁材由于重新受到高溫熱處理而過時效、重熔等，部分析出相粗大，再進行時效處理無法進一步提高強度，致使鋁合金材料強度損失較大，焊接后的抗拉強度與母材抗拉強度比值通常≤0.75，因此需要增加基材厚度來提高整個構件受力，因此往往增加成本等。而采用傳統方式進行處理時，常規鋁材固溶淬火后，直接人工峰值時效，強度太高，內應力較高，不便于后續各種機加工及焊接等，焊后產品強度偏低，以致得到最終的產品質量差。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明針對上述技術問題，發明一種可熱處理強化鋁合金焊接處理工藝，旨在解決現有技術中焊接鋁合金材料后致使鋁合金材料強度損失較大，焊接后的抗拉強度與母材抗拉強度比值小的問題。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案如下：

一種可熱處理強化鋁合金焊接處理工藝，包含以下操作步驟：

(1)鋁材在線或離線固溶淬火；

(2)拉伸矯直；

(3)時效處理；所述的時效處理為預時效(T4P)、峰值時效(T5、T6)或雙級時效中的一種；

(4)氬弧焊或激光焊：進行焊接的同時在離焊接點30～300mm處增加冷卻吹風管使用液氮氣或者強冷風吹熱影響區，吹向背離焊接點，在焊接點與冷卻吹風管之間加擋風板，擋風板或與吹風管通過某種方式固定于一體，并與焊絲或激光頭同步前進，對已焊接高溫區域進行吹氮氣或冷風等方式，降溫速率為10～180℃/s，以便焊接區域達到固溶淬火的效果。

(5)人工時效：焊接過后的最終的構件進行單級時效140～190℃保溫6～25小時，使母材和焊縫都達到接近T6的力學性能；或雙級時效90～150℃保溫1～8小時，然后再120～190℃保溫5～22小時，達到T7/T76的力學性能。

優選的是，步驟(1)中所述的在線或離線固溶淬火的具體工藝為：熱處理固溶溫度為450～580℃，升溫速率30～150℃/min，固溶10～240min，然后淬火，快速冷卻至室溫，冷卻速率20～200℃/s。

優選的是，所述的淬火為根據材料規格選擇風冷或水冷方式進行淬火。

優選的是，步驟(2)中所述的拉伸矯直為在保證鋁材尺寸和性能的情況下控制拉伸率在0.5％～3.0％，達到矯直和去應力的目的。

優選的是，步驟(3)中所述的其中，所述的預時效(T4P)為60～130℃人工時效，人工時效時間0.5～5小時，力學性能略高于T4狀態(強度低、塑性高)，有易于鋁材加工成型，可停放30天以上性能保持不變。

優選的是，步驟(3)中所述的峰值時效(T5或T6)工藝參數為110～190℃人工時效，人工時效時間5～20小時，力學性能達到峰值或略低于峰值。