[發明專利]一種鋁合金彈殼制造方法及彈殼

在審

• 申請號: 201811059095.9
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN109158604A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 范才河;范語楠
• 申請（專利權）人: 湖南工業大學
• 主分類號: B22F3/115
• 分類號: B22F3/115;B23P15/22;C22C21/16;C25D11/04;F42B5/28
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重;馮振寧

本發明提供一種鋁合金彈殼及其制造方法，所述鋁合金彈殼的制造方法包括以下步驟：S1.準備鋁合金原材料并熔煉鋁合金溶液；S2.制備鋁合金彈殼坯料；S3.成型處理；S4.表面處理。本發明根據彈殼的結構特點及使用環境，科學合理設計合金成分，經過3D噴射成型快速凝固技術、多道次模具沖壓成型處理、硬質陽極氧化表面處理后制得鋁合金彈殼，整套工藝過程完整，可操作性強，能夠實現替代傳統銅質、鋼質彈殼的目的。

技術領域

本發明屬于彈藥制品技術領域，更具體地，涉及一種鋁合金彈殼及其制造方法。

背景技術

輕武器的減重是提高部隊作戰機動性的主要途徑，以單兵裝備為例，陸軍士兵在伊拉克戰爭中負荷高達35kg，超過負荷標準l0kg。在阿富汗戰場上單兵平均負重約50kg，高負荷行軍削弱了單兵的機動性和作戰能力，而自動化武器作為單兵裝備作戰打擊中的核心和關鍵，降低系統重量，最大程度發揮作戰效能，己成為其發展的終極目標。

傳統彈殼均采用銅和鋼為材料，重量大，攜帶不便，鋁合金材料成為各國武器輕量化研究的方向。鋁是輕型結構金屬，具有許多優異的性能，與鋼鐵、工程塑料等材料相比，鋁合金有著質量輕、比強度高等優異的性能。鋁還具有優良的吸濕能力、流動性、尺寸穩定性、機械加工性能和電磁干擾屏蔽性能。鋁的這些優異性能，使鋁合金在國防、航空工業、汽車、摩托車、光學儀器、機械設備和電子產品等領域有著非常廣闊的前景。尤其是將鋁合金作為輕量化彈殼材料，可大幅度降低彈殼重量，提高單兵作戰效能。因此，鋁合金彈殼及其成型技術已成為各國彈藥輕量化研究的重點。

傳統的彈殼生產多采用冷沖壓和冷鍛(冷擠壓)，但是，采用現有工藝制備鋁合金材料彈殼，存在可擠壓性差、延伸率低等問題，難以實現大塑性變形，其強度、變形量、耐高溫性能等無法滿足要求，因此，將鋁合金材料替代銅或者鋼材料應用于鋁合金彈殼制造，仍然存在較大的技術難題。

發明內容

針對現有技術中鋁合金彈殼及其制造技術的不足，本發明的目的在于提供一種鋁合金彈殼制造方法。該方法科學合理設計合金成分，經過3D噴射成型快速凝固技術、多道次模具沖壓成型處理、硬質陽極氧化表面處理后制得鋁合金彈殼，整套工藝過程完整，可操作性強，能夠實現替代傳統銅質、鋼質彈殼的目的。

本發明的另一目的在于提供一種上述制造方法制得的鋁合金彈殼。制得的鋁合金彈殼強度和硬度得到提高，且具有良好的機械性能，能夠很好的滿足使用要求。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種鋁合金彈殼制造方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

S1.準備鋁合金原材料并熔煉鋁合金溶液；

S2.制備鋁合金彈殼坯料：將步驟S1中的鋁合金溶液采用3D噴射成型快速凝固方法制備鋁合金彈殼沉積坯，對沉積坯擠壓、切割得到彈殼毛坯；

S3.成型處理：對步驟S2制備的鋁合金彈殼毛坯通過5～9次沖壓，得到鋁合金彈殼；

S4.表面處理：對步驟S3得到的鋁合金彈殼進行表面陽極氧化處理。

進一步地，所述鋁合金原材料為高強韌鋁合金，由以下質量百分比的合金成分組成：

銅3.0～5.0wt.％，

鎂2.0～4.0wt.％，

錳0.5～1.5wt.％，

鈦0.01～0.03wt.％，

鉻0.01～0.03wt.％，

鋯0.01～0.03wt.％，

其余部分包含鋁和雜質Si、Fe元素。