一种7055铝合金薄壁结构防加工变形的热处理方法与流程

文档序号:11126613阅读:677来源:国知局
一种7055铝合金薄壁结构防加工变形的热处理方法与制造工艺

本发明属于航空材料处理领域,具体涉及一种7055铝合金薄壁结构防加工变形的热处理方法。



背景技术:

7055铝合金是目前Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金实际应用中综合性能最好的一种合金,具有强度高、密度小、断裂韧性好、疲劳性能好、抗应力腐蚀性能好、加工性能好及焊接性能好等特点,现已广泛应用于航空航天领域。

7055铝合金薄壁结构在机加工过程中易产生很大变形,变形严重会导致加工精度不高,甚至开裂报废。热处理工艺时效处理可以有效降低7055铝合金薄壁结构机加工过程中的残余应力,进而防止构件的机加工变形。目前,7055铝合金薄壁结构机加工经一级或二级时效后,构件仍留有很大的残余应力,很容易变形。采用三级时效处理,分别作用于每次机加工后,几乎可以完全释放每次机加工后零件的残余应力,以至机加工后的零件不产生变形。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明提供了一种7055铝合金薄壁结构防加工变形的热处理方法,包括:

第一步、将构件毛坯粗加工至厚度余量为5~8mm;

第二步、进行一级时效处理,所述一级时效处理的温度为150℃~250℃,保温25~35小时;

第三步、将一级时效处理后的毛坯重新粗加工至厚度余量为1~3mm;

第四步、进行二级时效处理,所述一级时效处理的温度为150℃~250℃,保温25~35小时;

第五步、将二级时效处理后的毛坯重新粗加工至厚度余量为0.5~1mm;

第六步、进行三级时效处理,所述一级时效处理的温度为150℃~250℃,保温25~35小时;

第七步、将三级时效处理后的毛坯精加工至成品。

优选的是,包括:

第一步、将构件毛坯粗加工至厚度余量为5mm;

第二步、进行一级时效处理,所述一级时效处理的温度为180℃~200℃,保温28~30小时;

第三步、将一级时效处理后的毛坯重新粗加工至厚度余量为2mm;

第四步、进行二级时效处理,所述一级时效处理的温度为180℃~200℃,保温28~30小时;

第五步、将二级时效处理后的毛坯重新粗加工至厚度余量为1mm;

第六步、进行三级时效处理,所述一级时效处理的温度为180℃~200℃,保温28~30小时;

第七步、将三级时效处理后的毛坯精加工至成品。

在上述方案中优选的是,包括:

S1、将构件毛坯粗加工至厚度余量为5mm;

S2、进行一级时效处理,所述一级时效处理的温度为200℃,保温28小时;

S3、将一级时效处理后的毛坯重新粗加工至厚度余量为2mm;

S4、进行二级时效处理,所述一级时效处理的温度为200℃,保温28小时;

S5、将二级时效处理后的毛坯重新粗加工至厚度余量为1mm;

S6、进行三级时效处理,所述一级时效处理的温度为200℃,保温28小时;

S7、将三级时效处理后的毛坯精加工至成品。

在上述方案中优选的是,包括:

S1、将构件毛坯粗加工至厚度余量为8mm;

S2、进行一级时效处理,所述一级时效处理的温度为250℃,保温35小时;

S3、将一级时效处理后的毛坯重新粗加工至厚度余量为3mm;

S4、进行二级时效处理,所述一级时效处理的温度为250℃,保温35小时;

S5、将二级时效处理后的毛坯重新粗加工至厚度余量为0.8mm;

S6、进行三级时效处理,所述一级时效处理的温度为250℃,保温30小时;

S7、将三级时效处理后的毛坯精加工至成品。

在上述方案中优选的是,所述步骤S7的精加工次数为3~5次。

在上述方案中优选的是,所述步骤S7的精加工次数为5次。

三级时效处理可以分别降低7055铝合金薄壁结构每次机加工后的残余应力,进而可以防止7055铝合金薄壁结构机加工过程中的加工变形,提高产品的尺寸精度,而产品仍能保持原有的强度水平。

附图说明

图1为本发明7055铝合金薄壁结构防加工变形的热处理方法的一优选实施例的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

下面通过实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明所要解决的技术问题是降低7055铝合金薄壁结构机加工过程中残生的残余应力,防止构件的机加工变形,提高构件的尺寸精度。

本发明的7055铝合金薄壁结构防加工变形的热处理工艺为三级时效处理,分别作用于每次机加工后的构件,依次为以下步骤:

a.构件毛坯粗加工至一定余量(5-8mm),然后进行一级时效处理;

b.一级时效完成后,构件再粗加工至一定余量(1-3mm),后进行二级时效处理;

c.二级时效完成后,构件再粗加工至一定余量(0.5-1mm),后进行三级时效处理。

(3)本发明的关键点:

a.三级时效处理分别作用每次粗加工后的构件;

b.一级时效处理的温度为150℃-250℃,保温25-35小时;

c.二级时效处理的温度为150℃-250℃,保温25-35小时;

d.三级时效处理的温度为150℃-250℃,保温25-35小时。

实施例1:将7055铝合金锻件毛坯粗加工至足够的余量,经T74热处理后,进行三次机加工和依次三级时效处理,其步骤依次为:

a.T74处理完,构件粗加工至一定余量5mm,然后进行一级时效处理。温度:180℃,保温30小时。

b.一级时效后,构件再加工至一定余量1mm,后进行二级时效处理。温度:200℃,保温28小时。

c.二级时效后,构件再加工至一定余量0.5mm,后进行三级时效处理。温度:150℃,保温25小时。

d.三级时效后,构件进行多次精加工3次至成品。

实施例2:将7055铝合金锻件毛坯粗加工至足够的余量,经T74热处理后,进行三次机加工和依次三级时效处理,其步骤依次为:

a.T74处理完,构件粗加工至一定余量8mm,然后进行一级时效处理。温度:200℃,保温30小时。

b.一级时效后,构件再加工至一定余量3mm,后进行二级时效处理。温度:190℃,保温28小时。

c.二级时效后,构件再加工至一定余量1mm,后进行三级时效处理。温度:170℃,保温25小时。

d.三级时效后,构件进行多次精加工3次至成品。

实施例3:将7055铝合金锻件毛坯粗加工至足够的余量,经T74热处理后,进行三次机加工和依次三级时效处理,其步骤依次为:

a.T74处理完,构件粗加工至一定余量6mm,然后进行一级时效处理。温度:180℃,保温30小时。

b.一级时效后,构件再加工至一定余量2mm,后进行二级时效处理。温度:200℃,保温28小时。

c.二级时效后,构件再加工至一定余量0.8mm,后进行三级时效处理。温度:150℃,保温25小时。

d.三级时效后,构件进行多次精加工5次至成品。

实施例4:将7055铝合金锻件毛坯粗加工至足够的余量,经T74热处理后,进行三次机加工和依次三级时效处理,其步骤依次为:

a.T74处理完,构件粗加工至一定余量8mm,然后进行一级时效处理。温度:180℃,保温30小时。

b.一级时效后,构件再加工至一定余量1mm,后进行二级时效处理。温度:200℃,保温28小时。

c.二级时效后,构件再加工至一定余量0.5mm,后进行三级时效处理。温度:200℃,保温28小时。

d.三级时效后,构件进行多次精加工4次至成品。

实施例5:将7055铝合金锻件毛坯粗加工至足够的余量,经T74热处理后,进行三次机加工和依次三级时效处理,其步骤依次为:

a.T74处理完,构件粗加工至一定余量5mm,然后进行一级时效处理。温度:220℃,保温33小时。

b.一级时效后,构件再加工至一定余量1mm,后进行二级时效处理。温度:230℃,保温35小时。

c.二级时效后,构件再加工至一定余量0.8mm,后进行三级时效处理。温度:150℃,保温25小时。

d.三级时效后,构件进行多次精加工3次至成品。

最后需要指出的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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