一种铝合金薄板淬火变形控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及飞机制造领域的材料热处理，具体是一种铝合金薄板的淬火技术，尤其适用于厚度小于0.50mm招合金板料淬火。
【背景技术】
[0002]在飞机制造领域铝合金板料淬火是一种常用的材料强化的热处理方法，现有工艺方法通常是直接将平板料悬挂放入500度左右高温炉内，保温一段时间后置于冷水中快速冷却。其缺点主要有以下几个方面:一是加热变形，平板料在高温炉内受热软化并受到淬火槽液的搅拌流动冲击，会产生无规律的变形如扭曲、塌陷。二是冷却变形，平板料进入冷水槽时，板料与冷水接触瞬间板料表面液体受高温汽化迅速膨胀产生了爆炸效应，入水冲击力和汽化爆炸力进一步加剧板料变形，形成鼓包、松动，褶皱。三是平板料刚性差，没有支撑，抵御淬火变形能力弱。尤其是厚度小于0.50mm薄板，淬火变形更为严重。汽化爆炸力在薄板表面会产生吹气球效应的塑性变形，导致平板料表面形成无规律的大面积鼓包、松动变形，使板料淬火后无法使用。四是平板料淬火后由于变形较大，校平工作量大，校平时间长，材料硬化严重，使材料成形工艺性能下降。寻求一种铝合金薄板淬火变形控制的方法是非常必要的。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于铝合金薄板淬火变形控制方法，该方法不仅能减少板料淬火占用空间，而且能大幅度减少表面形成鼓包及翘曲变形，使薄板得到较为平整的表面。
[0004]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0005]1、一种铝合金薄板淬火变形控制方法，所述的铝合金薄板是一个长条状的板料，其特征在于:1)有一个变形控制棒，该变形控制棒为圆柱状，变形控制棒的长度大于铝合金薄板的宽度，在变形控制棒的表面设有多个导流槽，导流槽的方向与变形控制棒的中心轴线平行；2)变形控制棒与板料组装，先将板料放置到平台，将控制棒横置在板料的一端，在变形控制棒与板料之间置放有多根平行的铝丝，铝丝的一端头与板料固定，铝丝的长度大于板料的长度，然后将板料、铝丝围绕变形控制棒一起卷曲为螺旋形圆筒状的组合体;3)将上述的组合体放置到高温炉内加热保温，使加热介质的流动方向与变形控制棒中心轴线平行;再将组合体沿变形控制棒中心轴线方向迅速转移到冷水槽中，并上下移动确保快速充分冷却即可。
[0006]本发明的有益效果是
[0007]1、本发明所采用设备为通用设备，操作简便，占用空间小，可实施性强。
[0008]2、本发明所采用将板料、铝丝、控制棒进行组合的淬火办法，极大提高了薄板淬火时刚性，减少因快速加热及冷却产生的变形量。
[0009]3、本发明所采用板料、铝丝混合缠绕的方法使板料内部存在间隙，实现加热及冷却介质顺利穿透，保证加热温度均匀性及板料淬透性。
[0010]以下结合实施例附图对本发明作进一步详细描述。
【附图说明】
[0011]图1是变形控制棒结构示意
[0012]图2是变形控制棒与板料组装初始示意
[0013]图3是变形控制棒与板料组合体示意
[0014]图4是本发明淬火加热介质流动示意
[0015]图5是本发明淬火冷却介质流动示意
[0016]图中编号说明:1变形控制棒，2导流槽，3板料，4铝丝，5组合体
【具体实施方式】
[0017]参见附图，具体步骤实施如下:
[0018]实施例中待淬火的板料3是铝合金材质，其厚度为0.45mm，为了对板料3进行淬火处理，根据本发明的方法，首先要制造一个变形控制棒1，如图1所示，变形控制棒1为金属圆柱状棒，直径φ 60mm。变形控制棒3的长度大于待淬火的板料3的宽度，在变形控制棒的表面设有多个导流槽2，导流槽均匀分布，尺寸(宽X深)15mmxl5mm，可以是四个或者三个，导流槽2的方向与变形控制棒3的中心轴线平行;接下来就是将变形控制棒1与板料3组装，先将板料3放置到平台压平，并在板料3的两端制出若干小孔，将多根铝丝4平行的置于板料3与控制棒1之间，将铝丝的端头固定在板料3端头的小孔上，将控制棒横置在板料的一端，然后将板料3、铝丝4围绕控制棒1 一起卷曲为螺旋形圆筒组合体5，铝丝4的长度大于板料5的长度，将铝丝的端头穿过板料端头的小孔缠绕组合体5的外侧绑定;最后将组合体5淬火，淬火时，将组合体5放置到淬火框内并固定，使淬火加热介质的流动方向与控制棒1中心轴线平行，如图4所示，按淬火规范加热保温，再将组合体5迅速转移到冷水槽，沿控制棒1中心轴线方向将组合体5上下移动，使冷却介质沿组合体的轴向均匀的接触到板料，如图5所示，确保快速充分冷却。
[0019]需要补充说明三个方面，一是控制棒1开制导流槽2便于淬火介质沿导流槽流动淬透板料，同时以控制棒1为中心的板料组合体可以提高板料淬火加热及冷却时的刚性以减少淬火变形；二是采用板料3、铝丝4混合缠绕的方法让板料3层与层之间存在间隙，可以实现加热介质及冷却介质顺利来回流通，提高加热及冷却时的温度均匀性，保证材料的淬透性;三是组合体5与淬火框固定时使淬火加热介质的流动方向与控制棒1中心轴线平行，便于加热或冷却时介质流通，减少介质冲击变形。介质沿控制棒1中心轴线流动时阻力最小，板料3受冲击力最小，故变形最小。
【主权项】
1.一种铝合金薄板淬火变形控制方法，所述的铝合金薄板是一个长条状的板料，其特征在于:1)有一个变形控制棒，该变形控制棒为圆柱状，变形控制棒的长度大于铝合金薄板的宽度，在变形控制棒的表面设有多个导流槽，导流槽的方向与变形控制棒的中心轴线平行;2)变形控制棒与板料组装，先将板料放置到平台，将控制棒横置在板料的一端，在变形控制棒与板料之间置放有多根平行的铝丝，铝丝的一端头与板料固定，铝丝的长度大于板料的长度，然后将板料、铝丝围绕变形控制棒一起卷曲为螺旋形圆筒状的组合体;3)将上述的组合体放置到高温炉内加热保温，使加热介质的流动方向与变形控制棒中心轴线平行；再将组合体沿变形控制棒中心轴线方向迅速转移到冷水槽中，并上下移动确保快速充分冷却即可。
【专利摘要】一种铝合金薄板淬火变形控制方法，有一个变形控制棒，在变形控制棒的表面设有多个导流槽，导流槽的方向与变形控制棒的中心轴线平行，在变形控制棒与板料之间置放有多根平行的铝丝，将板料、铝丝围绕变形控制棒一起卷曲为螺旋形圆筒状的组合体，将上述的组合体放置到高温炉内加热保温，使加热介质的流动方向与变形控制棒中心轴线平行，再将组合体沿变形控制棒中心轴线方向迅速转移到冷水槽中，并上下移动确保快速充分冷却即可。
【IPC分类】C22F1/04
【公开号】CN105441836
【申请号】CN201510866400
【发明人】郭锡明, 邱超斌, 倪兴屹, 张小平, 张蓓
【申请人】中航飞机股份有限公司西安飞机分公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月30日