片进行更换，得到直径为Φ 405mm的铝合金圆铸锭；
[0061]三、铸锭均匀化退火:采用分组装炉方式，将步骤二中所得铝合金圆铸锭放置在退火炉里进行均匀化退火，铸锭温度为460°C，并保温24h，出炉空冷，切短铸锭后车皮，然后锯切成长度为800mm的短铸锭；
[0062]四、棒材热挤压:将步骤三中所得短铸锭放置在空气加热炉中加热，加热炉各区仪表定温为430°C，挤压筒温度430°C，铸锭温度达到410°C后，按照挤压速度不大于0.8mm/s通过工模具热挤压成型，得到铝合金棒材；
[0063]五、棒材精整:将铝合金棒材进行张力矫直，张力矫直的拉伸率为2.5%，得到直线度符合GB/T3191标准的精整棒材；
[0064]六、T73热处理:将精整棒材挤压前端切掉220mm后取125mm性能试样及200mm抗压力腐蚀性能试样，尾端切掉500mm后取低倍试样；试样淬火:淬火温度460±5°C，试样保温60min，水淬；试样时效:一级时效105±5°C，保温7h，二级时效175±5°C，保温9h，得到试样合格的棒材；
[0065]七、AA级探伤:将试样合格的棒材切头尾并上平台检验表面合格后，按照GJB3538或GB/T6519探伤标准进行AA级探伤，然后切成品进行包装，即完成高质量航空叶片用铝合金热挤压棒材的制造。
[0066]本实施例步骤一中铝合金熔液的步骤:a、先将高纯铝锭、Al-Cr中间合金和7075合金的一级废料加入到熔炼炉中，炉料部分熔化后，向熔体中均匀加入电解铜和纯锌锭，电解铜和纯锌锭不露出液面；b、待炉料全部熔化后扒渣，扒渣后在熔炼温度范围内加纯镁锭，并用2号熔剂覆盖，充分搅拌熔体后在熔炼温度范围内取样，取样要具有代表性，要在炉门中间，熔体深度的一半处S取，出炉前用氩氯混合气体精炼不少于1min ;c、炉料熔化好，倒入静置炉前，在线点Al-T1-B丝，速度为90mm/min根；d、静置炉用氩气精炼15min?20min，静置30min后得到铝合金溶液；所有与铝液接触的熔炼工具涂T12粉保护，导炉时用预热好的2号熔剂块叠坝，满管流动。
[0067]本实施例步骤一中采用7075合金的一级废料作为原料时，用量的上限不超过70%。
[0068]本实施例步骤二中铸造前所有铸造工具必须保证彻底干燥，保证清洁无渣，铸造前熔体温度必须在铸造温度之内方可开始铸造。
[0069]本实施例步骤二中双级陶瓷片的规格分别为30ppi和60ppi。
[0070]本实施例中制得所得高质量航空叶片用铝合金热挤压棒材，经检测，圆铸锭铸造无裂纹，铸锭表面晶粒细小而均匀，符合国标GB/T 3246.2-2000中的一级晶粒度规定，未见有与表面垂直的柱状晶区，未见夹杂、化合物偏析、裂纹等冶金缺陷。
[0071]进行性能测试:
[0072]标准值:抗拉强度彡450MPa ;屈服强度彡380MPa ;延伸率彡7% ;电导率40.0?43.0% IACS ;抗应力腐蚀性能20昼夜表面不出现裂纹。
[0073]实测值:屈服强度494MPa ;抗拉强度406MPa ;延伸率彡13.0% ;电导率42.7%IACS ;抗应力腐蚀性能30昼夜未断。
[0074]可见，本实施例中制得所得高质量航空叶片用铝合金热挤压棒材，圆铸锭铸造无裂纹，短铸锭的热加工性能提高了，降低了化合物偏析废品及挤压裂纹废品，抗应力腐蚀性能30昼夜未断且表面腐蚀较轻，满足航空叶片用AA级探伤铝合金热挤压棒材使用需求，用户锻件零件机加后氧化表面合格率达到100%。
【主权项】
1.一种高质量航空叶片用铝合金热挤压棒材的制造方法，其特征在于它按以下步骤实现: 一、铝合金熔液制备:化学成分的确定，铝合金中各元素的质量百分数为Zn:5.20%?6.00%, Mg:2.30%?2.80%, Cu:1.30%?L 80%, Mn..( 0.25%, Cr:0.19%?0.25%,Ti..( 0.10%,Fe..( 0.45%,Si..( 0.25%、单个杂质..( 0.05%、合计杂质..( 0.15%，其余为Al ;按照上述各元素的质量百分数分别称取高纯铝锭、电解铜、纯镁锭、纯锌锭、Al-Cr中间合金、Al-T1-B丝、Al-Be和7075合金的重熔料或者7075合金的一级废料作为原料，然后加入到熔炼炉中，在720°C?800°C下熔炼成铝合金熔液； 二、圆铸锭的热顶铸造:将铝合金溶液按铸造温度750°C?800°C、铸造速度23?33mm/min的工艺进行铸造，炉外采用双转子在线除气和双级陶瓷片过滤，每4炉对双级陶瓷片进行更换，得到直径为Φ405_的铝合金圆铸锭； 三、铸锭均匀化退火:采用分组装炉方式，将步骤二中所得铝合金圆铸锭放置在退火炉里进行均匀化退火，铸锭温度为455°C?470°C，并保温24h，出炉空冷，切短铸锭后车皮，然后锯切成长度为600?100mm的短铸锭； 四、棒材热挤压:将步骤三中所得短铸锭放置在空气加热炉中加热，加热炉各区仪表定温为420 0C?450 0C，挤压筒温度400 °C?450 °C，铸锭温度达到370 °C?450 °C后，按照挤压速度不大于0.8mm/s通过工模具热挤压成型，得到铝合金棒材； 五、棒材精整:将铝合金棒材进行张力矫直，张力矫直的拉伸率为2%?3%，得到直线度符合GB/T3191标准的精整棒材； 六、T73热处理:将精整棒材挤压前端切掉220mm后取125mm性能试样及200mm抗压力腐蚀性能试样，尾端切掉500mm后取低倍试样；试样淬火:淬火温度460±5°C，试样保温60min，水淬；试样时效:一级时效105±5°C，保温7h，二级时效175±5°C，保温9h，得到试样合格的棒材； 七、AA级探伤:将试样合格的棒材切头尾并上平台检验表面合格后，按照GJB3538或GB/T6519探伤标准进行AA级探伤，然后切成品进行包装，即完成高质量航空叶片用铝合金热挤压棒材的制造。2.根据权利要求1所述的一种高质量航空叶片用铝合金热挤压棒材的制造方法，其特征在于步骤一中铝合金中各元素的质量百分数为Zn:5.60%, Mg:2.50%, Cu:1.50%, Mn:彡 0.25%, Cr:0.22%, Ti..( 0.10%,Fe:彡 0.45%, Si..( 0.25%、单个杂质..( 0.05%,合计杂质:< 0.15%，其余为Al。3.根据权利要求1所述的一种高质量航空叶片用铝合金热挤压棒材的制造方法，其特征在于步骤二中双级陶瓷片的规格分别为30ppi和60ppi。4.根据权利要求1所述的一种高质量航空叶片用铝合金热挤压棒材的制造方法，其特征在于步骤二中铝合金溶液按铸造温度780°C、铸造速度27mm/min的工艺进行铸造。5.根据权利要求1所述的一种高质量航空叶片用铝合金热挤压棒材的制造方法，其特征在于步骤三中铸锭温度为460°C，并保温24h，出炉空冷，切短铸锭后车皮，然后锯切成长度为800mm的短铸锭。6.根据权利要求1所述的一种高质量航空叶片用铝合金热挤压棒材的制造方法，其特征在于步骤四中加热炉各区仪表定温为430°C，挤压筒温度440°C，铸锭温度达到400°C后，按照挤压速度0.5mm/s通过工模具热挤压成型。7.根据权利要求1所述的一种高质量航空叶片用铝合金热挤压棒材的制造方法，其特征在于步骤五中张力矫直的拉伸率为2.5%。
【专利摘要】一种高质量航空叶片用铝合金热挤压棒材的制造方法，它涉及一种铝合金热挤压棒材的制造方法。它要解决现有7075合金存在的化合物偏析严重、变形抗力大、铸锭裂纹倾向大、挤压裂纹废品多和挤压速度慢的问题。方法：一、铝合金熔液制备；二、圆铸锭的热顶铸造；三、铸锭均匀化退火；四、棒材热挤压；五、棒材精整；六、T73热处理；七、AA级探伤，即完成。本发明制造的铝合金热挤压棒材的合金成分满足标准要求，解决了圆铸锭铸造裂纹，改善了短铸锭的热加工性能，降低了化合物偏析废品及挤压裂纹废品，抗应力腐蚀性能30昼夜未断且表面腐蚀较轻，用户锻件零件机加后氧化表面合格率达到100％。
【IPC分类】B21C23/08, C22C21/10, C22F1/053, B21C35/03
【公开号】CN104959393
【申请号】CN201510427935
【发明人】张燕飞, 刘记伟, 高新宇, 张宇树, 刘科研, 李德贵, 任丽媛, 李浩言, 高宝亭, 陈雷
【申请人】东北轻合金有限责任公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月20日