2D70-T651铝合金预拉伸厚板生产工艺研究
7005合金双极时效工艺的研究
7005合金双极时效工艺的研究7005合金双极时效工艺的研究黄志其1，陈杰胡权1慧文，志王铭铲尹，志葛民(1．佛山市三水凤铝铝业有限公司；2．山东南山铝业有限公司；3．中南大学)摘要：本文使用正交试验方法对7005合金双级时效工艺中时效温度和时效时间对合金力学性能的影响权重进行了研究，并使用组织分析方法进行了验证，得到了7005合金最佳的双级时效工艺和时效工艺因素对合金性能影响的主次关系。
关■词：7005合金；正交试验；双级时效The Research of Two-step Aging of7005AlloyHUANG Zhi．qil，CHEN Huil，WANG Gan92，GE Jiel，HU Quanl，LIU Zhi—ruin91，YIN Zhi-min3(1．sanshui f毛nglv alu minu m Co．，Lt d．，Fos ha n；2．Sh an dong nanshsn alumi num Co．，Ltd．，longkou；3．ce ntr al so uth university changsha)【Abstract】the wei【ght e f fe c t of aging tempe r at ur e a n d ag in g ti me to the propert ies of 7005alloy under two-stage agin g treatment we陀i nv e st i g at e d tlII伽咖orth090nal tes t，a n d the results were verified by mi cr os tru ct ur e an al is i s．T he n t hebest tw o-st ag e a垂ng tec hn ol o gy of 7005alloy a n d the we ig h t effect of ag in g te ch n ol o gy facto r to the prop ert ies of 7005alloy were obt a i n e d．【Key words】7005a ll oy；or th og on al test；tw o·s tage aging7005铝合金属于AL-Zn．Mg系热处理可强化的棒状样品。
大众TL116-N28_标准的铝合金门槛梁生产工艺研究
0前言随着新能源汽车的发展，为了减轻车身自重增加电池续航能力，车身及其配件也逐渐走向轻量化方向[1]。
因此，具有比重低及高安全性的铝合金成为车身零部件首选材料，其涵盖的产品有门槛梁、防撞梁、吸能盒、电池箱体等[2-3]。
同时许多大型车企针对不同的车用铝合金也做出了标准要求。
德国大众在2016年更新的TL116标准协议中，要求所提供的铝合金产品应按对应类别达到相应力学性能，此外还需满足一定的长期热稳定性、短期热稳定性以及焊合要求。
为了对门槛梁产品（以TL116-N28为技术标准）进行前期开发，本研究以某门槛梁产品为案例生产挤压型材，通过正交试验法研究挤压温度、时效温度及时效时间对产品基础性能影响，并选出最佳挤压工艺进行生产验证，同时按照TL116-N28标准进行检测，为后续合金的应用以及相关产品的开发提供依据。
1材料与试验方案1.1样本制备按表1所示成分（成分要求均在TL116标准内）熔铸铝棒材料，以某型号门槛梁挤压型材为案例生产制备样本，产品截面如图1所示。
工艺为：使用经560℃保温8h 均匀化消除成分偏析及残余应力的试验合金铸棒，在4000t 的挤压机上生产，主缸速度控制在2.4～2.8m/min ，淬火方式为喷水。
大众TL116-N28标准的铝合金门槛梁生产工艺研究蓝嘉昕，邓涛涛，王素杰，蔡知之（佛山市三水凤铝铝业有限公司，广东省铝型材加工与装备企业重点实验室，佛山528133）摘要：使用试验合金作为材料，结合正交试验得出门槛梁产品的最佳生产工艺参数，并以大众TL116-N28技术要求作为产品的检验标准。
结果表明，在挤压温度为490℃、时效制度为175℃/12h 工艺下，生产的门槛梁挤压型材的综合性能最佳，其抗拉强度为311.8MPa ，屈服强度为299.0MPa ，断后延伸率为11.7%。
按大众TL116-N28标准进行检验，材料在205℃/1h 处理后其力学性能未见明显降低，在150℃/1000h 处理后屈服强度为281MPa （＞265MPa ）。
1060化学成分
典型合金1060-H14机械和物理性能(Typical Mechanical & Physical Properties)焊接性切削性耐蚀性电导率20℃(68℉)(%IACS)密度(20℃)(g/cm3)很好不好很好55-63 2.70抗拉强度(25°C MPa)屈服强度(25°C MPa)硬度500kg力10mm球延伸率1.6mm(1/16in)厚度最大剪应力MPa100 90 26 12 555052铝板含有2.5％的镁的成分及铬的添加，使5052合金综合了抗拉强度，成形，疲劳强度和抗腐蚀，易于抛光的众多优点。
适合于运用在精密冲压件，电子仪器面板，电脑机箱，船舶等领域。
6061合金的主要合金元素是镁和硅，并形成Mg2Si相。
经热处理预拉伸工艺生产6061合金，具有加工性能极佳、优良的焊接特点及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。
代表用途包括航天固定装置、电器固定装置、通讯领域，也广泛应用于自动化机械零件、精密加工、模具制造、电子及精密仪器、SMT、PC板焊锡载具等等。
合金锌是7075中主要合金元素，向含3％-7.5％锌的合金中添加镁，可形成强化效果显著的MgZn2，使该合金的热处理效果远远胜过铝－锌二元合金。
7075材料一般都加入少量铜，铬等合金，该系当中以7075-T651铝合金尤为上品，被誉为铝合金中最优良的产品，强度高，远胜任何软钢。
并且此合金具有良好机械性及阳极反应。
代表用途有航空航天，模具加工，机械设备，工装夹具，特别用于制造飞机结构及其他要求强度高，抗腐蚀性能强的高应力结构体。
材料名称：铝及铝合金压型板(0.9～1.2mm,H18态)牌号：1060标准：GB/T 6891-1986●特性及适用范围：为工业纯铝，具有高的可塑性、耐蚀性、导电性和导热性，但强度低,热处理不能强化可切削性不好;可气焊、氢原子焊和接触焊,不易钎焊;易承受各种压力加工和引伸、弯曲。
T6态7075铝合金温热下各向异性研究
ｅ ｏ ｇ ｔｏ ｎ ｒ ａ ｅ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ｒ ａ ｉ ｇ ｗｈ ｎ ｉ ｉ ｂ ｔ ｅ ０ ℃ ａ ｄ ２ ０ ℃ ． Ｔｈ ｏ ａ ｅｏ ｇ ｔ ｎ ａ ５ ℃ ｄ — ｌ ｎ ａ ｉ ｎ ｉ ｃ ｅ ｓ ｓ ｗｉｈ ｔ ｅ ｔ ｍ ｅ ａ ｕ ｅ ｉ ｃ ｅ ｓｎ ｅ ｔ ｓ ｅ ｗｅ ｎ ５ ｎ ０ ｅ ｔ ｔ １ ｌ ｎ ａ ｉ ｔ２ ０ ｏ ｅ ｃ ｅ ｓ ｓ ｂ ｃ ｕ ｅ ｏ ｈ ｓ ｆ ｅ ｔ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｎ ｈ ｐ ｉ ｕ ｆ ｒ ｎ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｆ ｒ７ ７ 一 ｓ ａ ｏ ｔ２ ０℃ ．Ａ ｕ ｔ ｂ ｅ ｒ ａ ｅ ｅ ａ ｓ ｆｔ ｅｌ ｓｏ ｏ Ｔ６ ｈ ａ ｅ ｔ ｎ ｄ ｔ ｅｏ ｔ ｔ ａ ｍ ｍ ｏ ｍｉ ｇ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｏ ０ ５ Ｔ６ ｉ ｂ ｕ ０ ｓｉ ｌ ａ
摘要 ：对 高强度 铝合金 ７ ７ 一 ０ ５Ｔ６在 ０ ０ 应 变 率下 ，０ ５ ． ３ｓ ５ ～２ ０℃ 温度 范 围进行 系列单 向拉 伸 试验 ， 并
测得 不 同温度 下 的厚 向异性 系数 Ｒ。结果表 明 ：０ ５Ｔ６铝合金 的流动应 力 随试验 温度 的升 高而减 小 ； ５ ７７一 在 ０
～
２ Ｏ℃温度 区间 ， 伸 率随 温度 的升 高而 增加 ； 。 延 当温度 为 ２ ０℃ 时 ， ５ 由于 Ｔ６特性 的消 失 ， 伸 率反 有所 降 延
低 ， 到 最佳 的成 形温度 在 ２ ０℃ 左右 ； 得 ０ 并且通 过对 ３种 不 同屈服 函数 Ｍｉｅ ， １ ８和 Ｂ ｒａ８ ｓｓ Ｈｉ４ １ ａ１ｔ９比较 ， 到 得 能准 确方便 描 述 ７ ７ － ０ ５Ｔ６各 向异性 的屈 服 函数 ， 确定 了不 同温度 下屈 服 函数 的参数 。 关 键词 ：７ ７ ０ ５铝 合金 ；温热 成形 ； 向拉 伸 ；厚 向异 性 系数 ；屈服 函数 单
结构设计工艺手册(钣金件结构工艺设计)
结构设计工艺手册前言公司现有零件中，不仅在打样过程中经常会有一些加工工艺性的问题，也有很多归档转产的零件存在加工困难的情况，不仅影响生产进度和交货，也影响结构件的质量。
如钣金零件的折弯，经常会发生折弯碰刀的情况；落料的外圆角、半圆凸台、异型孔的规格太多，以及一些不合理的形状设计，导致加工厂要多开很多不必要的落料模，大大增加模具的加工和管理成本；插箱的钣金导轨、拉伸凸台等设计，品种越来越多，需要统一、规范；喷漆和丝印，也经常出现喷涂选择不合理导致废品率较高、无法丝印等问题；有些钣金零件的点焊完全可以适当增加定位，不增加成本也不影响美观，实际上大部分设计是靠生产的工装定位，不仅麻烦、效率低，精度也不好；很多可以避免焊接的钣金零件，往往设计成角焊的结构形式，焊接和打磨都非常麻烦，不仅效率较低，而且外观质量也经常得不到保证，等等。
长期以来，这些相同的问题不断地重复发生，无论对产品质量还是产品的生产和进度，都会产生不良的影响。
编写这本《结构设计工艺手册》目的，就是为了方便工程师在结构设计时查阅一些常用的、关键的数据，更好地保证工程师设计出的零件有较好的加工工艺性，统一结构要素，减少不必要的开模，加快加工进度，降低加工成本，提高产品质量。
编写这本手册的同时，对《钣金模具手册》标准进行了彻底的改编，对一些典型的结构形状进行了优化和系列化，减少了品种，并在intralink库里对相关的模具建模，不仅方便设计人员进行结构设计，对模具的统一，也会起到较好的效果。
手册中一些典型的数据主要来源于参考资料，一些工艺上的极限尺寸，主要来源于加工厂家提供的数据，是我们应尽可能遵照的。
有些正在生产的零件，一些尺寸超出了手册中给出的极限尺寸，但并不能就能说明这些设计是有良好的工艺性，原则上是在满足产品性能的条件下，尽可能达到最好的加工工艺性。
由于时间和实际经验有限，手册中错误在所难免，恳请大家批评指正，希望经过一定时间的实践检验，经过将来补充、修订、完善之后，能够成为一部非常实用的参考书，对我们的设计工作起到很好的指导作用。
6061铝合金预拉伸板残余应力测量与分析
艺 制 备 ，其 生 产 工 艺 为 ：铣 面一 加 热 一 轧 制 一 淬
测量得 到三个方 向的应变值 ，将其带人下面
火一 拉 伸 。
的公式 中，即可得 到沿 铝合金板长度 和宽度方 向
表 １ 实 验 材 料
的残余 应 力值 。
板材
厚 度 ／
编号 பைடு நூலகம்金状 态
数量 ／张 钻孔数 个 设定拉伸量／％
场发生变化 ，从而使该局部 区域 的应变发生相应 ２ 试 验 结 果
１试 验 部 分
１．１ 试 验 方 案 本 文 选 取 ３块 由 同一 生 产 工 艺 制 备 的６０ｍｍ厚
６０６１预 拉 伸板 作 为试 验 材 料 。在 板 材 淬 火 后 ，分 别 对 其进 行 １．５％、２．０％、２．５％的预 拉伸 。然 后用 ＺＤＬ一１１型钻孔 装 置在 每张板 材 上钻 取２个 孔 ，使用 ＤＲＡ一３０Ａ动静态应变仪分别测量其长度方 向及宽 度 方 向的残余应力值 ，获得该合金 、规格下最小 残余应力对应 的拉伸量 。并将试验所得较优拉伸
应 变仪 见 图２；电脑及 其它 配套 导线 。
式中： ＝一 （ ）； ＝ ３（１＋ｍ）笋一 ７２】称为释
放系数 ，其 中，ａ为小孔半径 ；ｒ为应变片中心到小
孔 中心 的距 离 。
１．５ 测 量 过 程
图 １ ＺＤＬ一¨钻 孔 装 置 图２ ＤＲＡ一３０Ａ动 静 态 应 变 仪
１．４ 测 量 原 理 采 用钻 孔 法测 量 铝合 金 预预 拉 伸板 残 余应
应 变 花 贴 片 的 三 个 方 向如 图 ３所 示 ：ｚ为 板
１．２ 实验 材 料
材长度方 向 ，ｘ为宽度方 向 ，以ｚ轴应变 片为参考
70型汽车空调AL6061铝合金高压汽缸温挤压成形工艺
ｃ ｎ ｉｔ ｎ ｙ ｏ ｉｅ ｆ ｌｙ ｍｅ ｔ ｔ ｅ ｔ ｃ ｎ ｃ ｌｒ ｑ ｉｅ ｅ ｔ ｆｔ ｅ ｃ ｌ ｄ ｒ ｂ ｄ ．Ｗ ａ ｍ ｘ ｒ ｓｏ ｙ ｉｄ ｒ ｂ ｄ ，ｗｉ ｏ ｓ ｎ ｏ ｓｓ ｅ ｃ ｆｓｚ ｕ ｌ ｅ ｈ ｅ ｈ ｉａ ｅ ｕ ｒ ｍ ｎ ｓ ｏ ｈ ｙ ｉ ｅ ｏ ｙ ｎ ｒ ｅ ｔｕ ｉｎ ｃ ｌ ｅ ｏ ｙ ｎ ｔ ｎ ａｄ ｈ
由于汽 车空 调铝合 金高 压汽 缸产 品对 特性要 求 较高， 因此用 铸造 、 压铸 的 办法都 不能 满足其 使 用要 求 。可 以用切 削加 工 生 产 ， 是 由于材 料 利 用 率 极 但 低， 因此 成本很 高 ， 以满 足 日益激 烈 的市 场 竞 争 ， 难 探讨 一 种高效 、 济 、 用 的加工 制作 工艺 就显 得尤 经 实
为重 要 。
图１ ７ ０型 铝 合金 高压 汽缸 体
Ｆｉ １ Ｔ ｈ ｇｈ ｐｒ ｓ ｕｒ ｃ ｌｎｄ ｒ ｏ ｔ ｇ． ｅ ｈｉ ｅ ｓ ｅ ｙ ｉ ｅ ｆ ７０ ｙｐｅ ａ ｕｍ ｉ ｌ ｎｕｍ ａｌ ｌｏｙ
１ 工 艺 分 析
７ ０型铝 合金 高压 汽缸体 成 品如 图 １所 示 ， 要求 没有 气孔 砂 眼等缺 陷 。材 料 为常见 的 ＡＬ ０ １铝合 ６６
(推荐下载)2XXX系铝合金及其挤压热处理生产技术
(完整word版)2XXX系铝合金及其挤压热处理生产技术编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整word版)2XXX系铝合金及其挤压热处理生产技术）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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2XXX系铝合金及其挤压热处理生产技术肖亮1，梁世斌2（1.广东高登铝业有限公司,广东肇庆526241；2.广东兴发铝业有限公司,广东三水528137)摘要：本文介绍2XXX系铝合金的基本特性及用途，同时介绍了一些常用的2XXX系合金，挤压工艺及其热处理技术关键词：2XXX铝合金特性，挤压工艺，热处理技术2XXX系铝合金是仅次于7XXX系铝合金的高强度铝合金，应用非常广泛,由于生产难度大,过去只有几个大型国企可以生产。
近年来，随着我国工业突飞猛进的发展，对这种高强度铝合金的需求越来越大，许多民营企业也开始生产，但生产量受到技术的制约，还不能满足市场的需求。
本文力求用简练的语言介绍2XXX系铝合金及其生产技术,供各生产企业参考。
一、2XXX系铝合金的基本特性及用途：2XXX系铝合金是以Al-Cu系为基础加入少量的Mg、Mn、Cr等元素，由于铜的密度远远大于铝，因此2XXX系铝合金的密度一般都大于其他铝合金。
通常在2750-2850Kg/m3之间。
2XXX系铝合金是属于可热处理强化加工的铝合金,由于它的强度高被称为硬铝.它的主要强化相是CuAl2(θ相）和Al2CuMg（s相）.可能的杂质相为Mg2Si,α-Fe2SiAl,Al7Cu2Fe等。
添加少量Mg可以提高Al—Cu合金的自然时效后的力学性能，特别对人工时效后的力学性能的提高尤为显著，不过一定程度上会使伸长率下降。
6026铝合金挤压棒材生产工艺研究
准
~
<0.7
~
~
~ <0.3 <0.3 <0.2 <0.4 ~
要 1.4
0.5 1.0 1.2
1.5
求
内 1.15
0.3 0.8 0.9 0.1
0.8
控
~
<0.25
~
~
~
~ <0.1 <0.1 <0.1 ~
标 1.3
0.4 0.9 1.0 0.2
1.0
准
实 测 1.30 0.17 0.40 0.85 0.90 0.18 0.02 0.01 0.03 0.88 值
为了找到6026铝合金最佳时效制度，采用 了多种时效工艺进行实验，温度分别为155℃、 165℃、175℃、185℃，不同时效温度保温时间为 4h、6h、8h、10h。具体结果如图1所示，由图可 知时效温度为155℃时，只有保温10h时的符合客 户要求，保温4h和6h时的屈服强度低于370MPa； 时效温度为165℃时，屈服强度都达到400MPa以 上，抗拉强度在420MPa以上，其中165℃保温8h 制度下的强度最佳；在175℃时效制度下，只有 在保温8h时屈服达到400MPa以上，抗拉强度为 440MPa。保温6h和10h，力学性能都比较低（但 是都大于370MPa），延伸率也没有明显提高；在 185℃时效制度下，只有保温4h的屈服强度大于 400MPa，抗拉强度为430MPa，其余的6h、8h和
均匀化的目的是使铸锭中的不平衡共晶组织 在基体中分布趋于均匀，过饱和固溶元素从固溶 体中析出，从而消除铸造应力，提高铸造塑性， 减小变形抗力，改善加工产品的组织和性能[2]。 而产生非平衡结晶组织的原因是结晶时扩散过程 受阻，这种组织在热力学上是亚稳态的，若将铸 锭加热到一定温度，提高铸锭内能，使金属原子 的热运动增强，不平衡的亚稳态组织逐渐趋于稳 定组织。经过多次不同均匀化温度及保温时间试 验，最后确定均匀化制度为550℃×8h。均匀化处 理后铸锭组织中枝晶偏析明显减少，过饱和固溶 体的析出及扩散使铸锭组织均匀。
各系铝合金特点
一系:1000系列铝合金代表 1050、1060 、1100系列。
在所有系列中1000系列属于含铝量最多的一个系列。
纯度可以达到99.00%以上。
由于不含有其他技术元素，所以生产过程比较单一，价格相对比较便宜，是目前常规工业中最常用的一个系列。
目前市场上流通的大部分为1050以及1060系列。
1000系列铝板根据最后两位阿拉伯数字来确定这个系列的最低含铝量，比如1050系列最后两位阿拉伯数字为50，根据国际牌号命名原则，含铝量必须达到99.5%以上方为合格产品。
我国的铝合金技术标准(gB/T3880-2006)中也明确规定1050含铝量达到99.5%.同样的道理1060系列铝板的含铝量必须达到99.6%以上。
工业纯铝具有铝的一般特点，密度小，导电、导热性能好，抗腐蚀性能好，塑性加工性能好，可加工成板、带、箔和挤压制品等，可进行气焊、氩弧焊、点焊。
特点:含铝99.00%以上,导电性有好,耐腐蚀性能好,焊接性能好,强度低,不可热处理强化. 应用范围：高纯铝(含铝量99.9%以上)主要用于科学试验,化学工业及特殊用途.特点：:以铜为主要合元素的含铝合金.也会添加锰、镁、铅和铋为了切削性。
如：2011合金，在熔练过程中要注意安全防护（会产生有害气体）。
2014合金用天航空工业，强度高。
2017合金比2014合金强度低一点，但比较容易加工。
2014可热处理强化。
缺点：晶间腐蚀倾向严重。
应用范围：航空工业（2014合金），螺丝（2011合金）和使用温度较高的行业（2017合金）。
特点：以锰为主要合金元素的铝合金，不可热处理强化，耐腐蚀性能好，焊接性能好。
塑性好。
（接近超铝合金）。
缺点：强度低，但可以通过冷加工硬化来加强强度。
退火时容易产生粗大晶粒。
应用范围：飞机上使用的导油无缝管（3003合金），易拉罐（3004合金）。
阳极氧化可行性：1xxx系铝合金又称“纯铝”,一般不用于硬质阳极氧化。
但在光亮阳极氧化和保护性阳极氧化具有很好的特性。
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《铝加工》 加工工艺 ２００３Ｎ￣－６总第１５３期 ２Ｄ ７ ０一Ｔ ６ ５ １铝合金预拉伸 厚板生产工艺研究
陆海庆，张思平 （西南铝业（纂团）有限责任公司．Ｉ庆九龙坡区４ｏ１３２６） 摘要：研究了２Ｄ７０铝合金淬火温度、时效温度等因素对组织、性能的影响．确定了２ＤＴ０－－Ｔ６５１厚板的工艺参数 关键词：２Ｄ７０－－Ｔ６５１厚板；淬火；预拉仲变形；时效 Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ２Ｄ７０—．Ｔ６５１ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｌｌｏｙ Ｐｌａｔｅ
ＬＵ Ｈａｉ－ｑｉｎｇ．ＺＨＡＮＧ Ｓｉ－ｐｉｎｇ （Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．Ｌｔｄ．Ｊｉｕｌｏｎｇｐｏ．Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０１３２６．Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ａｇｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ２Ｄ７０一Ｔ６５１ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ ｐｌａｔｅ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ２Ｄ７０－Ｔ６５１ ｐｌａｔｅ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：２Ｄ７０－Ｔ６５１ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ ｐｌａｔｅ；ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ；ｐｒｅ－ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ；ａｇｉｎｇ
前言 某航空重点型号工程用２Ｄ７０属ＡＩ—Ｃｕ－Ｍｇ—Ｆｅ－ Ｎｉ系铝合金．是航空工业所需的重要材料。该合 金板材经化学成分优化、淬火、预拉伸、时效等工 艺处理。显著降低淬火残余应力．提高合金强度， 获得了优良的综合性能。 本试验结合工业生产．在预拉伸、热处理等工 艺方面进行开发研究．确定２Ｄ７０合金厚板Ｔ６５１状 态工艺制度，产品主要指标达到俄罗斯同等产品的 指标。
ｌ 试验 收瞢日期，２００３一ｌＯ一２２ 作者筲介｛陆海庆（１９７２一），男，浙江宁渡人，工程师。
·１４·
１．１试验用料的制备 按表１化学成分配制２Ｄ７０合金熔体．用半连续 水冷铸造方法生产４００ｒａｍ×１３２０ｍｍ铸锭．经５１０ ℃～５４０℃．３０ｈ均匀化处理、锯切、铣面后．采 用高温、高速、大压下量轧制工艺热轧至８０ｒａｍ后 切取横向试样供试验用。 １．２供货协议技术指标 ｃｒｂ≥３９０ＭＰａ ．２≥３１０ＭＰａ ５５≥６％。 １．３试验内容 为了研究淬火温度、时效温度及时效时间对板 材组织与性能的影响．按表２热处理实验工艺制度 进行试验。
维普资讯 http://www.cqvip.com ２００３Ｎｇ６总第１５３期 加工工艺 《铝加工》 表１ ２Ｄ７０合金化学成分／ 其它杂质 Ｓｉ Ｆｅ Ｃｕ Ｍｎ Ｍｇ Ｎｉ Ｚｎ Ｔｉ Ｃｒ ＡＩ 单个 总和
Ｏ．１～０．２５ ０．９～１．４ ２．０～２．６ ≤０．１ １．２～１．８ ０．９～Ｉ．４ ≤０．１ Ｏ．０５～０．１ ≤０．Ｉ ≤０．０５ ≤０．１ 余量
表２ ２Ｄ７０热处理工艺制度 淬火 时效 淬火温度／Ｃ 保温Ｉｔ；ｊ＂Ｉ＇ａ－Ｊ／ｍｉｎ 时效温度／Ｃ 保温时Ｉｈ－］／ｈ １７０士２ ｌ８０士２ ５１５士２ １００ １８５士２ ２４ ２００士２ ２０５士２ １７０士２ １８．０士２ ５２０士２ １００ １８５士２ ２４ ２００士２ ２０５士２ １７０士２ １８０士２ ５２５士２ １００ １８５士２ ２４ ２００士２ ２０５士２ １７０士２ ｌ８Ｏ士２ ５３０士２ １００ ｌ８５士２ ２４ ２００士２ ２０５士２
２试验结果与分析 ２．１热处理工艺镧度的确定
按表２热处理工艺制度处理样品得到的数据及 结果见表３。 从表３中可以看出，抗拉强度和屈服强度随时 效温度的升高而增大，当时效温度为１８５Ｃ时出现 峰值，然后下降。延伸率先升后降。根据实验结果 与供货协议比较并结合盐浴槽允许槽温，优化确定 其淬火时效工艺如下： 淬火工艺 ①盐浴槽定温：５２５士２Ｃ 保温时间：６０分钟 淬火转移时间：≤１５秒 淬火水温：室温 ②时效工艺 定温２３０℃，测金属高点温度达１７０℃时，转定 温２００℃，测金属低点温度达１８０℃时，停电不停 风，保温２４／Ｊ￣时，金属要求温度１８５士３￣Ｃ。 ２．２分析与讨论 ２Ｄ７０为高纯、高强度耐热合金，主要强化相 为Ｓ（ＡＩ【２ＣｕＭｇ）相，当Ｆｅ／Ｎｉ＝１：１时，形成的Ｓ相 最多且形成较多的耐热相ＡＩ９ＦｅＮｉ，但如Ｆｅ和１Ｖｉ 含量过高，铸锭中会形粗大的ＡＩ９ＦｅＮｉ金属化合物 次晶体，恶化材料性能。为了改善铸锭成型性及 材料最终性能，必须进行化学成分优化、晶粒细 化、熔体净化和均匀化处理。其横向金相组织见图 １
衰３ ２ＤＴ０－－Ｔ６５１热处理实验结果 淬火温度 时效温度 横向．ＬＴ 高向．ｓＴ ／℃ ／℃ ￣ｔ，ＩＭＰａ ａ ｒ／ＭＰａ ｂｓ／ ｏ￣／ＭＰａ ｂｓ／ ｌ７０士２ ４２５～４３Ｏ ３３５～３３５ １２～１３ ３７Ｏ～３９Ｏ ７．５～１０ ｌ８０士２ ４２５～４４Ｏ ３７５～３８０ ８．０～９．０ ４１０￣４２０ ７．５～８．０ ５１５士２ ｌ８５士２ ４２０￣４４０ ３８５～４ＯＯ ６．５～７．０ ３９５～４Ｏ５ ６．５～７．５ ２００士２ ４１Ｏ～４３０ ３６Ｏ～３７０ ７．５～９．０ ３８５～３９５ ５．５～８．５ ２０５士２ ４ＯＯ～４１５ ３４５～３４５ ８．５～９．０ ３４５～３９５ ５．Ｏ～９．０
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维普资讯 http://www.cqvip.com 《铝加工》 加工工艺 ２００３Ｎ９－６总第１５３期 淬火温度 时效温度 横向．ＬＴ 高向．ｓＴ ／Ｃ ／Ｃ ／ＭＰａ ｏｏ ／ＭＰａ ６ ／％ ｏｂ／ＭＰａ ５ｓ／ ｌ７０±２ ４２５～４５０ ３９５～４２０ ５．５～７．５ ３９５～４ｌ０ ５．５～８．０ ｌ８０±２ ４２５～４４０ ３８０～４２０ ５．５～６．５ ３９５～４２０ ５．Ｏ～５．５ ５２０±２ ｌ８５士２ ４ｌ５～４４０ ３６５～３９５ ６．５～７．５ ３７５～４００ ５．５～８．０ ２００士２ ４Ｏ５～４２０ ３６５～３８５ ６．５～７．０ ３６０～３８０ ５．Ｏ～５．５ ２０５士２ ４Ｏ５～４２０ ３５５～３８０ ７．Ｏ～８．Ｏ ３５０～３８５ ５．０～８．０ ｌ７０士２ ４２５～４３５ ３４０～３４５ ｌ２～Ｊ ４ ３８０～３９５ ８．５～ｌ２ ｌ８０士２ ４４５～４５０ ３７Ｏ～３８０ ８．０～９．０ ４ｌ５～４２０ ５．０～８．０ ５２５士２ ｌ８５士２ ４２０￣４５０ ３７Ｏ～４００ ６．０～８．０ ３９Ｏ～４ｌＯ ３．５～５．０ ２００士２ ４１０～４３０ ３５５～３７５ ７．５～８．５ ３６０～３８５ ３．５～８．０ ２０５士２ ４Ｏ５～４１０ ３４５～３５０ ８．Ｏ～９．Ｏ ３８５～３９５ ６．０～７．５ ｌ７０士２ ４３０￣４３５ ３４Ｏ～３５０ １３～１５ ３９５￣４００ １０～１２ ｌ８０士２ ４５０￣４６０ ３７５～３８０ ９．０～１１ ４００～４２０ ５．０～１０．０ ５３０士２ ｌ８５士２ ４３Ｏ～４４５ ３７５～３９５ ６．Ｏ～８．Ｏ ３８０￣４１０ ４．Ｏ～５．０ ２００士２ ４１０￣４４０ ３７Ｏ～３８０ ９．Ｏ～９．０ ３７０～３９５ ４．Ｏ～７．０ ２０５士２ ４Ｏ５～４１０ ３４５～３５０ ８．５～８．５ ３５Ｏ～４００ ４．５～９．５
图ｌ ２Ｄ７０合金在淬火时产生残余应力，表层金属 产生拉应力，内层金属产生压应力。随着板材的进 步冷却，板材芯部收缩受到硬化表层的约束，因
此芯部残余应力呈拉应力，而表层残余应力呈压应 力。而且由于表层冷却快，品粒较细小，屈服极限 较高，预拉伸时在试样端部施加的是均匀外力，屈 服极限较低的芯部易于发生塑性变形，最后导致表 层金属残余有压应力，内部金属残余有拉应力ｕ 。 经采用１．５％～２．８ 拉伸量的塑性变形后，残余应 力基本消除。 综合上述试验结果及分析，确定了２Ｄ７０一 Ｔ６５１板材生产工艺参数为：淬火温度５２５℃，转移 时间小于１５ｓ，淬火后４ｈ内预拉伸变形量１．５ ～２． ８ ，间隔时间不大于４８ｈ，时效制度１８５士５℃保 温２４ｈ。其综合性能均满足材料供货协议的要求， 并与俄罗斯手册相当（见表４）。
表４ ２ＤＴ０－－Ｔ６５１综合性能对照表 合金 规格／ｍｍ 试样方向 ￣／ＭＰａ ａｏ．／ＭＰａ ｂｓ／％ Ｋｑｅ／ＭＰａｍ ＬＴ ４８２～４３９ ３８５～３９５ ６．５～７．Ｏ ２Ｏ．２ ２Ｄ７ｏ．Ｔ６５１ ８Ｏ ＴＬ ｌ７．９
４Ｏ～６５ ＬＴ ≥４ｌ０ ≥３５０ ≥６ ２２～２６ 俄罗斯手册数据 ６Ｏ～６５ ＴＬ ｌ７～２４
·ｌ６· （下转第２４页）
维普资讯 http://www.cqvip.com ‘铝加工） 工装设备与工程 ２００３Ｎ￣－６总第ｌ５３期 ［３］Ｋｌａｓ Ｗｅｍａｎ．Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｆｏｒ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｗｅｌｄｉｎｇ［Ｊ］． Ｓｖｅｔｓａｒｅｎ．２０００．５４（２）：ｌ２ ［４］Ｙ．Ｍ．ＺＨＡＮＧ．Ｓ．Ｂ．ＺＨＡＮＧ．Ｗｅｌｄｉｎｇ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ ６０６１ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｏｐｐｏｓｉｎｇ Ｄｕａｌ—Ｔｏｒｒｃｈ ＧＴＡＷ ｐｒｏｃｅｓｓＬＪ］． Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｊｏｕｒｎａｌ。２００Ｉ，６９（９）：ｌ８～ｌ９ ［５］Ｙ．Ｍ．ＡＨＡＮＧ．Ｓ．Ｂ．ＺＨＡＮＧ．Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ａｒｃ ｗｅｌｄｉｎｇ ｕｓｉｎｇ ｄｕａｌ ｓｅｒｉａｌ ｏｐｐｏｓｅｄ ｔｏｒｃｈｅｓ． Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，１９９８。Ｓ．Ｎ．９０４９１９１ ［６］Ｙ．Ｍ．ＺＨＡＮＧ，Ｓ．Ｂ．ＺＨＡＮＧ．Ｄｏｕｂｌｅ－－ｓｉｄｅｄ ａｒｅ ｗｅｌｄｉｎｇ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｗｅｌｄ ｊｏｉｎｔ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｊｏｕｒｎａ１．１９９８。７７（６）：５７～６ｌ ［７３李志远，钱乙余．张九海等．《先进连接方法》［Ｍ］．北 京：机械工业出版社。２０００：９～ｌｌ、９ｌ～ｌＯ０、２６６ ［８］Ｒａｐｐ Ｊ．。ｅｔａ１．Ｌａｓｅｒ—ｗｅｌｄｉｎｇ ｏｆ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ Ｍａｔｅｒｉａｌ——Ｐｒｏｂｌｅｍ．ｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｒｅａｄｉｎｅｓｓ ｆｏｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｏｐｔｉｃａｌ ａｎｄ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ， １９９５．２７（１２）：ｌ２０３ ［９］Ｍｏｈａｍｍｅｄ Ｎａｅｅｍ．Ｌａｓｅｒ ｗｅｌｄｉｎｇ ｐｒｅｐａｒｅｓ ｆｏｒ ｔａｋｅ ｏｆｆ ［Ｊ］．Ｗｅｌｄｉｎｇ ａｎｄ Ｍｅｔａｌ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ．２００１．６９（８）：１８ ～ｌ９ ［ＩＯ］Ｍ．Ｐａｓｔｏｒ．Ｈ．Ｚｈａｏ。Ｒ．Ｐ．Ｍａｒｔｕｋａｎｉｔｚ ａｎｄ Ｔ．Ｄｅｂｒｏｙ Ｐｏｒｏｓｉｔｙ．ｕｎｄｅｒｆｉｌｌ ａｎｓ Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｌｏｓｓ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｗａｖｅ Ｎｄ：ＹＡＧ ｌａｓｅｒ ｗｅｌｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｉｎ ｐｌａｔｅｓ ｏｆ Ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ ５１８２ ａｎｄ ５７５４［Ｊ］．Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｊｏｕｒｎａ１．１９９９．７８（６）：２Ｏ７～２０８ ［Ｉ １］Ｌａｒｓ—Ｏｌａ Ｌａｒｓｓｏｎ．Ｎｉｃｌａｓｔ Ｐａｌｍｑｕｉｓｔ。ａｎｄ Ｊｏｈｎｎｙ Ｋ Ｌａｒｓｓｏｎ．Ｈｉｇｈ ｑｕａｌｉｔｙ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｗｅｌｄｉｎｇ－ａ ｋｅｙ ｆａｃｔｏｒ ｉｎ ｆｕｔｒｅｒ ｃａｒ ｂｏｄｙ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｓｖｅｔｓａｒｅｎ．２０００．５４ （２）：２４ ［Ｉ２］ｉｎ ｔｏｕｃｈ ｗｉｔｈ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ ｗｅｌｄｉｎｇ［Ｊ］．Ｗｅｌｄｉｎｇ ａｎｄ Ｍｅｔａｌ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ，２００ｌ。７８（６）：６ ［１ ３］Ｄ．Ｅ．Ｐｏｗｅｒｓ．Ｎｏｎｖａｃｃｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｅｎｈａｎｃｅｓ Ａｕｔｏｍｏｔｉｏｎ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ＬＪ］． ｗｅｌｄｉｎｇ Ｊｏｕｒｎａ１．１９９７（１Ｊ）． ［１４］傅志红，黄明辉．周鹏展等．搅拌摩擦及其研究现 状［Ｊ］．焊接．２００２（儿）：６ ｒ ｌ ５］ｔ ａｒｓ Ｃｅｒａｎ Ｅｒｉｋｓｓｏｎ ａｎｄ Ｒｏｌｆ Ｌａｒｓｓｏｎ．Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｓｔｉｒ Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｏｌｏｈｙ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｔｈｅ ｒｕｌｅｓ ｏｆ ｇａｍｅ ｉｎ Ａｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｓｖｅｅｔｓａｒｅｎ．２００１（３）： ｌ２～１５ ｒ ｌ ６］Ｓｈｉｎｏｄａ ｅｔ ａｌ。 Ｒｅｃｅｎｔ ｔｒｅｎｄｓ ｏｆ ｒｅｓｅａｒｃｈ ＆． ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｊａｐａｎ［ｃ］．３ｒｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｓｔｉｒ Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｐｏｒｔ Ｉｓｌａｎｄ． Ｋｏｂｅ．Ｊａｐａｎ．２７—２８ ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２００１ Ｆ１７］ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｃｌｉｐｓｅａｖｉａｔｉｏｎ．ｃｏｒｎ网址中摘要的内容 ［１８］Ｒ．Ｊｅｆｆｒｅｙ Ｄｉｎｇ Ａｕｔｏ－Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ Ｐｉｎ Ｔｏｏｌ ｆｏｒ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｓｔｉｒ Ｗｅｌｄｉｎｇ［Ｐ］．Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ＃５．８９３．５０７