[發明專利]一種航空鋁合金弧形鍛板的自由鍛加工方法

有效

• 申請號: 202011426293.1
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112676504B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 羅順成;宋韋韋;方清萬;陳鐵柱;王雪強;丁杰;宋增金;趙國群;呂正風
• 申請（專利權）人: 山東南山鋁業股份有限公司;山東大學
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J5/06;B21J5/08
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 宋迪

1.一種航空鋁合金弧形鍛板的自由鍛加工方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一：鑄錠開坯：在鍛壓機上對鑄錠進行自由鍛開坯，將扁錠鐓粗至高度的50%，進行打方、拔長、倒八方，并確保八方對應的截面積為鑄錠墩粗后截面積的50%；對拔長后的棒坯墩粗至長度的50%，形成餅坯，對餅坯進行換向拔長和倒八方，確保八方棒坯的截面積為餅坯截面的50%；繼續循環對八方棒坯進行墩粗和餅坯的換向拔長，最終矯正成目標尺寸的預加工鍛坯，確保該開坯過程的總鍛比不低于17；

步驟二：鍛坯粗加工：對鍛坯上下兩個大平面均勻機加工去除余量，上下表面粗糙度Ra≤3.5，其他面粗超度Ra≤12.5，棱邊倒角C2；

步驟三：鍛板打彎：在壓機的上砧座安裝窄平砧，壓機地面可移動工作臺上安裝兩個規格相同的寬平砧，寬平砧兩側的倒角為R=80mm，兩個寬平砧之間相距200~1000mm；打彎初始階段，鍛板一端放置在貼近寬平砧倒角位置的平臺上，并使端部對準窄平砧，窄平砧下壓鍛板貼近倒角位置處，下壓量≤15mm，形成初步弧度；再移動工作臺和鍛板，使鍛板內側依次受到窄平砧的下壓，通過調整兩個寬平砧間距進行整體或局部壓彎；壓彎過程的下壓量需合理控制，不允許一次下壓量過大導致弧度超出成品弧度要求，打彎后使用與成品鍛板弧度相同的樣板測量鍛板上、下表面的弧度，要求弧形鍛板上、下表面與樣板間隙≤5mm；

步驟四：淬火：對打彎后的鍛板進行固溶熱處理，空氣淬火爐的溫度設置范圍為472℃-482℃，按金屬到溫開始計算保溫時間，金屬保溫390分鐘-600分鐘，淬火水溫為20-40℃，淬火轉移時間小于或者等于15秒，鍛件浸泡時間為20分鐘-40分鐘；

步驟五：冷變形、矯形：對弧形鍛板厚度方向上進行冷變形去殘余應力處理，冷變形率控制在2-5%，上端窄平砧每次壓下量≤5mm，沿鍛板縱向每150mm測一次實際下壓量；使用固定弧度的樣板對鍛板弧度進行測量，如果樣板與弧形鍛板間隙≥3mm，需要對鍛板進行矯形；矯形時，壓機上端安裝窄平砧，壓機下部安裝寬平砧，鍛板的弧面內側朝向下平砧放置，通過上平砧點動下壓實現對鍛板弧度的矯形，多次測量以防止壓過量，要求鍛板與目標弧度樣板間隙≤3mm；冷變形矯形需在淬火后5h內完成；

步驟六：鍛板時效：對鍛板進行兩級時效工藝，一級時效溫度為116℃-126℃，時效時間為3h-6h，按金屬到溫計時保溫時間；二級時效溫度為172℃-182℃，時效時間為6h-10h,按金屬到溫計時保溫時間，保溫結束后出爐空冷。

2.根據權利要求1所述的一種航空鋁合金弧形鍛板的自由鍛加工方法，其特征在于：所述的步驟一中鑄錠開坯的始鍛溫度在430℃-450℃之間，終鍛溫度大于等于350℃。

3.根據權利要求1所述的一種航空鋁合金弧形鍛板的自由鍛加工方法，其特征在于：所述步驟三中的上、下平砧長度需大于鍛板的寬度，以保證打彎過程中鍛板在寬度方向的均勻變形。

4.根據權利要求1所述的一種航空鋁合金弧形鍛板的自由鍛加工方法，其特征在于：所述步驟四的淬火制度中，鍛件在料框中的擺放方式為使鍛板豎立放置在料框中，并使鍛板緊固在料框內，鍛件入水前5分鐘開始攪拌水槽，直至淬火結束，攪拌功率范圍在50%-100%。