[發明專利]一種超大寬幅鋁合金板材的制備方法

有效

• 申請號: 201910565511.0
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110241337B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 楊直達;馬青梅;郭富安;劉俊濤;張義;金雪;李玉博
• 申請（專利權）人: 天津忠旺鋁業有限公司
• 主分類號: C22C21/08
• 分類號: C22C21/08;C22C1/02;C22F1/047;B23P15/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 陰知見

本發明屬于鋁合金制造技術領域，涉及一種超大寬幅鋁合金板材的制備方法，包括配料、熔鑄、均勻化、鋸切銑面、鑄錠加熱、熱軋、預拉伸、高溫退火和鋸切包裝，其中熱軋工藝為短鑄錠在軋機輥道上長寬對調后進行熱軋，短鑄錠厚度自出爐厚度降到200mm過程中時，控制每道次變形量在3.5～9％；厚度自200mm到50±10mm過程中，控制每道次變形量9～16％，厚度自50±10mm軋至35mm過程中，控制每道次變形量14～20％，最后一道次加工率在10～10.5％，控制終軋溫度大于370℃，熱軋板材冷卻后進行中等拉伸率的預拉伸處理；將拉伸后的板材進行高溫退火處理，隨后鋸切定尺，解決了采用現有軋制工藝制備超大寬幅鋁合金板材，板材寬度方向上的性能均勻性以及板材平整度不佳的問題。

技術領域

本發明屬于鋁合金制造技術領域，涉及一種超大寬幅鋁合金板材的制備方法。

背景技術

鋁合金作為一種輕質高強材料，以其優異的比剛度，被廣泛應用于航空航天領域。其中7系及2系作為可熱處理強化鋁合金，被大量使用于飛機機身、加筋板、蒙皮板和一些結構件中，而對于火箭或者飛行器的燃料箱或者儲油箱來說，封頭多采用5系或者6系鋁合金鉚接或者焊接而成。隨著當前航空航天對結構用材要求的提高，結構用件正朝著大型化、整體化的方向發展，即結構用件要求盡可能采用一整塊板材加工成形，盡量避免焊接、鉚接的加工方式對結構件造成缺陷，這樣就對當前鋁合金板材的生產工藝技術提出了諸多挑戰。

5A06鋁合金作為一種高鎂含量的鋁合金，其高強高韌的特點使其成為火箭等航天器燃料箱的封頭結構材料之一。當前，航空器燃料箱封頭使用厚度為35.0mm，主要的加工方式傾向于使用一整塊大規格鋁合金板材(4000mm×4000mm以上)通過脹形加工取代傳統的兩塊或者更多板材拼接而成，即采用一塊鋁合金厚板，通過切削和脹形加工制造成封頭，這不但會降低生產成本，節約能源，而且提高了整板使用性能，增強了結構部件的安全性。目前，一方面受制于設備裝備及鑄造工藝水平的限制，國內生產的最大寬幅鑄錠寬度為2850mm，對于板材成品尺寸寬度超過4000mm時，常規的鑄錠尺寸已經不能滿足使用要求，另一方面，相較于一般寬度的鋁合金板材，常規的軋制工藝參數不能適應超大寬幅板材的軋制，如何保證板材的順利軋制及板材寬度方向上性能的均勻性和整體板材不平度是一個關鍵性的難題。因此，特提出本發明以解決上述技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明為了解決采用現有軋制工藝制備超大寬幅鋁合金板材，板材寬度方向上的性能均勻性以及板材平整度不佳的問題，提供一種超大寬幅鋁合金板材的制備方法。

為達到上述目的，本發明提供一種超大寬幅鋁合金板材的制備方法，包括以下步驟：

A、配料：將制備超大寬幅鋁合金板材的鋁合金原料按照重量百分比進行配料，即：Si≤0.10％、Fe≤0.20％、Cu≤0.08％、Mn≤0.55％、Mg：6.0～6.3％、Cr≤0.05％、Zn≤0.15％、Ti：0.023～0.045％、單個雜質≤0.05％，合計≤0.15％，余量為Al；

B、熔鑄：將配制好的鋁合金原料加入到熔煉爐中均勻混合后熔煉為液態鋁合金，經過靜置、精煉、扒渣、在線除氣、過濾工序后，將液態鋁合金熔鑄為鋁合金鑄錠，其中熔煉溫度730～750℃，精煉溫度720～740℃，鑄造溫度670～690℃；

C、均勻化：鋁合金鑄錠在均質爐中進行均勻化熱處理；

D、鋸切銑面：將均勻化熱處理后的鋁合金鑄錠鋸切為長度4150～4200mm的短鑄錠，短鑄錠切去頭尾并銑去鋁合金鑄錠表面凝殼層，銑面后鑄錠厚度450～500mm，即總加工率控制在92～93％之間；

E、鑄錠加熱：將鋸切銑面后的短鑄錠置于加熱爐中加熱，加熱爐制度為440℃保溫4h后升溫至500℃保溫4h出爐軋制；