[發明專利]一種提高鋁合金三向性能的成型方法

在審

• 申請號: 202011187334.6
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112439857A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 王世超;周大云;廉穎;段文華;趙學強;閆偉寧
• 申請（專利權）人: 陜西長羽航空裝備有限公司
• 主分類號: B21J5/08
• 分類號: B21J5/08;B21J5/00;B21J1/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發明公開一種提高鋁合金三向性能的成型方法，本發明對鋁合金棒材毛坯進行了五鐓五拔鍛造工藝，采用三向鍛造工藝成形，使其形變過程中材料隨著外加載荷變化而不斷被壓縮和拉長，變形充分，通過反復變形達到細化晶粒，改善力學性能的效果。

技術領域

本發明屬于材料加工技術領域，具體涉及一種提高鋁合金三向性能的成型方法。

背景技術

鋁合金具有密度低，塑性好，易于冷、熱加工等特點，其制品被廣泛應用于航空、航天、汽車、船舶及機械制造等領域。在實際鍛造生產過程中，鋁合金由于變形溫度范圍窄、對應變速率敏感、粘性大、對加熱和鍛造溫度要求苛刻，很容易出現性能不合格或粗晶問題。特別是在航空航天領域，隨著武器裝備性能的不斷提升，對鋁合金鍛件的性能要求也越來越高，最顯著的就是已經由原來的單純只關注某一方向的性能轉變為全面關注鍛件三個方向的性能，這對鍛件的制造工藝及過程控制均提出了非常高的要求?，F階段，生產鋁合金鍛件用的原材料一般都是擠壓棒材，擠壓棒材由于其工藝特點，具有明顯的各項異性，沿棒材長度方向的室溫拉伸性能最好，并且棒材組織中的雜質相也是沿棒材長度方向呈條帶狀分布，也具有明顯的方向性。采用擠壓棒材成形時，如果按照常規鍛造工藝，即棒材直接鐓粗或拔長成形，則鍛件的力學性能也會遺傳棒材的各項異性特性，沿原始棒材長度方向的力學性能最好，其它方向的力學性能很差，且組織中的雜質相的分布形貌改善也不明顯，所以為了綜合提升鍛件各個方向的力學性能，必須對鍛件的鍛造工藝進行研究，以改善鍛件的各項異性特性，提高鍛件的質量水平。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種提高鋁合金三向性能的成型方法，本發明能夠提高鋁合金鍛件三向性能。

為達到如上目的，本發明采取的技術方案是：

一種提高鋁合金三向性能的成型方法，包括如下步驟：

S1，將預設長度的鋁合金棒材加熱至470～490℃并保溫，待鋁合金棒材溫度均勻，然后將鋁合金坯料棒材沿著Y方向鐓粗，得到第一鍛件：

S2，將第一鍛件沿著X方向拔長得到第二鍛件；

S3，將第二鍛件沿著X方向鐓粗得到第三鍛件；

S4，將第三鍛件沿著Z向拔長得到第四鍛；

S5，第四鍛件進行加熱470～490℃并保溫，待鋁合金棒材溫度均勻，然后將第四鍛件沿著Z向鐓粗得到第五鍛件；

S6，將第五鍛件沿著X向拔長得到第六鍛件；

S7，將第六鍛件沿著X向鐓粗得到第七鍛件；

S8，第七鍛件進行加熱470～490℃并保溫，待鋁合金棒材溫度均勻，然后將第七鍛件進行Z方向拔長得到第八鍛件；

S9，將第八鍛件沿著Z方向鐓粗得到第九鍛件；

S10，將第九鍛件沿著Y向拔長，整形得到成品鍛件，鍛后空冷；

S11，空冷后，對鍛件進行退火、固溶及人工時效處理，完成加工；

其中，上述X向、Y向和Z向兩兩垂直，以鋁合金棒材軸向為Y向，以鋁合金棒材徑向的兩個相互垂直的方向分別為X向和Z向。

優選的，S1中，保溫最短時間按照1.5-2.5min/mm計算。

優選的，S1中，沿著Y方向鐓粗時的鍛造比為1.2-2.0；S2中，將第一鍛件沿著X方向拔長得到第二鍛件時，鍛造比設為0.5-1.2；S3中，將第二鍛件沿著X方向鐓粗得到第三鍛件時，鍛造比為1.2-2.0；S4中，將第三鍛件沿著Z向拔長得到第四鍛時，鍛造比為0.5-1.5。

優選的，S5中，加熱保溫時間按0.5-1.2min/mm計算。