[發明專利]一種大規格鋁合金棒材外徑組織致密化鍛造方法

在審

• 申請號: 202010519070.3
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111618217A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 劉其源;劉峰;劉智;王駿;何方有;吳玉超;劉剛
• 申請（專利權）人: 無錫派克新材料科技股份有限公司
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J5/06;B21J1/06;C22F1/04
• 代理公司: 無錫睿升知識產權代理事務所(普通合伙) 32376
• 代理人: 姬穎敏

本發明公開了一種大規格鋁合金棒材外徑組織致密化鍛造方法，屬于鋁合金鍛造及熱處理技術領域，其技術方案要點包括以下步驟：S1、下料；S2、鍛造加熱：將坯料放置在加熱爐內升溫至480℃～520℃，之后坯料保溫；S3、制坯；S4、特殊拔長：坯料用上下窄砧拔長的方式加工，之后坯料翻轉90度，之后坯料用上下窄砧拔長的方式加工；S5、外形加工；S6、熱料回爐加熱：將坯料重新置在加熱爐內升溫至480～520℃，之后坯料保溫；S7、碾環；S8、固溶處理：將鍛件加熱至530～550℃，之后保溫6～10h，然后坯料水冷；S9、人工時效：將鍛件加熱至140℃～175℃，保溫10～15h后，出爐空冷至室溫；S10、機加工，本發明的優點在于改善近表面的應變狀態，消除氣孔類缺陷，預計提升材料利用率10％左右。

技術領域

本發明涉及鋁合金鍛造及熱處理技術領域，特別涉及一種大規格鋁合金棒材外徑組織致密化鍛造方法。

背景技術

鋁合金是以鋁為基添加一定量其他合金化元素的合金，是輕金屬材料之一，鋁合金除具有鋁的一般特性外，由于添加合金化元素的種類和數量的不同又具有一些合金的具體特性。傳統的鋁合金原材料都需要經過擠壓變形，保證一定的擠壓比，然后再提供給鍛造廠家鍛造成預期的尺寸規格，但是由于整體化的需求日益增強，導致航天產品的尺寸越來越大，對原材料規格的要求也越來越大。

在原材料的規格出現了Φ800～Φ1200mm的規格，而這些規格，目前國內還沒有相應的大規格擠壓機對上述規格的原材料進行擠壓變形。因此鍛造廠在生產大規格尺寸的產品時，只能對大規格的鑄錠進行改鍛，對組織進行致密化。同時由于大規格鑄錠由于本身尺寸規格較大，殘留的縮孔、疏松較多，尤其是近表面的缺陷較為顯著，傳統的方式都是采用車加工的方式將大規格鋁合金鑄錠近表面有氣孔缺陷的原材料部分去除，這種方法既降低了原材料的利用率，需要車加工掉大量的原材料，也增加了生產成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種大規格鋁合金棒材外徑組織致密化鍛造方法，其優點在于改善近表面的應變狀態，消除氣孔類缺陷，預計提升材料利用率10％，同時也使鍛件的整體變形均勻一致，保證最終的產品力學性能的均勻一致。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種大規格鋁合金棒材外徑組織致密化鍛造方法，包括以下步驟：

S1、下料：在鋁合金鑄錠上尺寸去坯料；

S2、鍛造加熱：將坯料放置在加熱爐內升溫至480℃～520℃，之后坯料保溫；

S3、制坯：坯料沿軸向進行鐓拔；

S4、特殊拔長：坯料用上下窄砧拔長的方式加工，之后坯料翻轉90度，之后坯料用上下窄砧拔長的方式加工，后續依次旋轉固定的角度，重復上述拔長動作；

S5、外形加工：對坯料進行鍛造、滾圓和沖孔；

S6、熱料回爐加熱：將坯料重新置在加熱爐內升溫至480～520℃，之后坯料保溫；

S7、碾環：對坯料碾環得到環形的鍛件；

S8、固溶處理：將鍛件加熱至530～550℃，之后保溫6～10h，然后坯料水冷；

S9、人工時效：將鍛件加熱至140℃～175℃，保溫10～15h后，出爐空冷至室溫；

S10、機加工：將鍛件外形加工到設計尺寸。

進一步的，在步驟S3中，在兩次拔長的過程中，壓下量為50～100mm。

進一步的，在步驟S2中，保溫時間范圍是25h～30h。

進一步的，在步驟S3中，采用寬砧強力壓下鍛造法對坯料進行鐓拔，坯料成形尺寸為Φ1000×800mm。