[發明專利]一種航空用7系鋁合包覆薄板的焊合方法

在審

• 申請號: 202110954314.5
• 申請日: 2021-08-19
• 公開（公告）號: CN113751503A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 顧華鋒;于芳;晁代義;李紅萍;徐志遠;呂學科;郝建鵬;黃同瑊;孫有政;張華
• 申請（專利權）人: 山東南山鋁業股份有限公司
• 主分類號: B21B1/38
• 分類號: B21B1/38;C22C21/10;C22C1/03;C22F1/053
• 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: 李至冰

一種航空用7系鋁合包覆薄板的焊合方法，包括如下步驟：步驟一：將包覆材與鑄錠貼合后，包覆材四周距離鑄錠邊部20?30mm，長度方向每隔1000?1500mm采用螺栓緊固的方式進行固定焊合，焊合用材料為7075?F態鋁合金；步驟二：步驟一所得復合鑄錠加熱熱軋；步驟三：將熱軋7.0?8.0厚度板材經過3道冷軋至1.6?3.25mm。本發明采用點焊焊合的方式，在轉運過程中必須進行鋼帶打包以免出現脫落風險，但是該方案在鑄錠均熱過程中，由于溫度較高，鋼帶容易在表面留下痕跡，也由于在剪鋼帶過程中導致復合鑄錠溫度降低，兩種因素都有可能導致在后續軋制過程引起軋輥黏鋁，進而形成軋制黑線問題，導致表面質量不合格，降低產品的成品率。

技術領域

本發明屬于航空鋁合金包覆薄板領域，具體地說是一種航空用7系鋁合包覆薄板的焊合方法。

背景技術

7系系鋁合金包覆薄板材料以其優異的抗腐蝕性能、具有高強度、低比重等優點被用作航空飛機蒙皮板材料。作為航空飛機主要蒙皮材料主要來自國外進口。目前該包覆薄板材料的研制還存在一些技術難點，比如其包覆性不均勻、包覆焊合方式不優化容易導致焊點開焊進而引起包覆脫落的風險等問題遲遲得不到解決。目前國內還沒有成熟的技術來制備相關包覆薄板材料。南山鋁業借助國家新材料應用示范平臺(航空材料)相關生產線建設項目，加大對民機用鋁合金薄板材料的研制，攻克了國外技術封鎖，為國產大飛機用航空鋁合金蒙皮板國產化奠定基礎。

飛機用蒙皮薄板是長期暴露于環境中，對于材料的抗腐蝕性能及強度要求很高，7075鋁合金屬于Al-Zn-Mg-Cu系，是高強鋁合金，包鋁薄板給予合金更高的抗腐蝕能力，足以滿足飛機高安全性，長壽命的設計使用要求。7075鋁合金包覆薄板在研制過程中存在鑄錠焊合不牢靠、表面質量差、包覆厚度均勻性難以控制等問題，使得其綜合性能達不到技術設計要求，無法滿足大飛機蒙皮材料的國產化替代。

7075鋁合金屬于Al-Zn-Mg-Cu系，是可熱處理強化鋁合金，具有高強度、低比重以及高疲勞性能等優點，作為結構件及蒙皮板材應用在航空飛機上，但是該合金的耐腐蝕性能較差，因此需要進行表面包覆一層抗腐蝕性能高的純鋁板，如此，即保留了7075鋁合金的強度、又增加了其耐腐蝕性能，因此作為蒙皮板材料，備受世界航空工業的青睞。

由于該技術在國內并未有相關的專利申請，借鑒國外經驗及自身摸索，采用點焊的方式進行焊合。但是，在轉運過程中必須進行鋼帶打包以免出現脫落風險，但是該方案在鑄錠均熱過程中，由于溫度較高，鋼帶容易在表面留下痕跡，也由于在剪鋼帶過程中導致復合鑄錠溫度降低，兩種因素都有可能導致在后續軋制過程引起軋輥黏鋁，進而形成軋制黑線問題，導致表面質量不合格，降低產品的成品率。

發明內容

本發明提供一種航空用7系鋁合包覆薄板的焊合方法，用以解決現有技術中的缺陷。

本發明通過以下技術方案予以實現：

一種航空用7系鋁合包覆薄板的焊合方法，包括如下步驟：

步驟一：將包覆材與鑄錠貼合后，包覆材四周距離鑄錠邊部20-30mm，長度方向每隔1000-1500mm采用螺栓緊固的方式進行固定焊合，焊合用材料為7075-F態鋁合金；

步驟二：步驟一所得復合鑄錠加熱至450-470℃，保溫2-5h后，設置熱粗軋20-25道次，前兩道次焊合軋制，壓下量控制1-3mm，軋制速度0.35-0.5m/s，后面道次采用常規軋制模式，提供充足潤滑，乳液噴淋量上部噴淋噴口開合度為20％-40％，下部噴淋噴頭開合度為50％-80％。每道次壓下量控制≤30mm，軋制速度控制≤2.0m/s，軋制間隙使用刷輥清理輥面，終軋溫度控制300-330℃，熱軋成品厚度為7.0-8.0mm；

步驟三：將熱軋7.0-8.0厚度板材經過3道冷軋至1.6-3.25mm。