[發明專利]鋁合金厚板及其制備方法

有效

• 申請號: 202210419039.1
• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN114517277B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 余康才;董學光;李虎田;吳永福;李清
• 申請（專利權）人: 中鋁材料應用研究院有限公司
• 主分類號: C22F1/04
• 分類號: C22F1/04;C23C8/00;B21C37/02;C22C21/06
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 白雪

本發明提供了一種鋁合金厚板及其制備方法。該制備方法包括：將鋁合金鑄錠、銑面，得到待處理鑄錠后依次進行第一保溫、第一熱軋、第二保溫滲氫處理、第三保溫和第二熱軋，得到鋁合金厚板；其中，第一保溫和第三保溫的溫度均小于第二保溫的溫度，第一保溫和第三保溫的時間均小于第二保溫的時間；第二保溫的溫度為460~580℃，且第二保溫的時間為16~300h。本發明在鋁合金厚板熱軋中期施加高溫長時間退火工藝，同時針對鋁合金厚板設置了三段保溫程序，并限定各階段保溫程序的溫度和時間的大小關系，使板坯心部的高壓氫氣通過基體滲透至外部大氣中，從而消除鋁合金厚板熱軋過程中氫氣聚集形成的孔洞缺陷，提高厚板探傷缺陷合格率。

技術領域

本發明涉及鋁合金加工制造技術領域，具體而言，涉及一種鋁合金厚板及其制備方法。

背景技術

鋁合金厚板具有比強度高、耐蝕性好等特點，廣泛應用于航空航天、船舶制造、橋梁、海洋平臺、壓力容器、液體運輸容器等領域。鋁合金厚板，尤其是高鎂鋁合金厚板由于鎂元素的添加具有較高的強度，一般作為關鍵部位的結構承重件，性能要求非常高。一般鋁合金厚板是通過大型熱粗軋機熱軋制備而成。由于成品板材厚度大，熱軋變形過程壓力難以傳入厚板心部，造成心部變形小，又受到拉應力，出現孔洞缺陷長大現象。具體地，在鋁合金的凝固過程中，由于合金凝固收縮特性和液體中溶解的氫氣析出等因素，鑄錠中往往存在一定量的孔洞，這些孔洞中存在一定量的氫氣。在熱軋中前期，板坯表面區域受到壓應力，孔洞優先愈合，該位置的氫氣將在靜水壓力的作用下轉移至鑄錠中心。板材熱軋過程中，板坯中心位置受到拉應力，并且氫氣不斷聚集將該位置的小孔撐大，形成大尺寸孔洞。中心孔洞中內部的氫氣氣壓極高，與板坯在該溫度下的屈服強度相當（10MPa級別），如果此時繼續進行軋制，孔洞內部的氫氣將阻止孔洞的進一步愈合，常常導致超聲探傷不合格，進而導致產品性能不達標。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種鋁合金厚板制備方法，以解決現有技術中鋁合金厚板熱軋過程中氫氣孔洞難以消除導致鋁合金厚板探傷不合格的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種鋁合金厚板制備方法，鋁合金厚板的厚度≥30mm，且其材料為鎂元素含量＞3.0wt.%的鋁合金，制備方法包括以下步驟：步驟S1，將鋁合金鑄錠、銑面，得到厚度為80~500mm的待處理鑄錠；步驟S2，將待處理鑄錠進行第一保溫，然后進行第一熱軋，得到第一坯料；步驟S3，將第一坯料進行第二保溫滲氫處理，得到第二坯料；步驟S4，將第二坯料進行第三保溫，然后進行第二熱軋，冷卻得到鋁合金厚板；其中，第一保溫的溫度＜第二保溫的溫度，第一保溫的時間＜第二保溫的時間；第三保溫的溫度＜第二保溫的溫度，第三保溫的時間＜第二保溫的時間；其中，第二保溫的溫度為460~580℃，且第二保溫的時間為16~300h。

進一步地，步驟S3中，第二保溫的溫度為500~580℃，且第二保溫的時間為16~72h。

進一步地，步驟S2中，第一保溫的溫度為400~500℃，第一保溫的時間為6~40h；優選地，第一保溫的溫度為430~480℃，第一保溫的時間為12~24h；步驟S4中，第三保溫的溫度為400~500℃，第三保溫的時間為2~12h；優選地，第三保溫的溫度為430~480℃，第三保溫的時間為2~8h。

進一步地，第一保溫的溫度≥第三保溫的溫度，且兩者的溫度之差≤20℃；第一保溫的時間≥第三保溫的時間，且兩者的時間之差≤10h。

進一步地，當第二保溫的溫度與第三保溫的溫度之差＜30℃時，第二保溫的時間與第三保溫的時間之差＞24h；或者，當第二保溫的溫度與第三保溫的溫度之差≥30℃時，第二保溫的時間與第三保溫的時間之差≤24h。