一种7475-t761铝合金薄板表面电磁强化方法
【专利摘要】本发明是一种7475-T761铝合金薄板表面电磁强化方法，其特征在于，该方法利用电磁场脉冲作用在零部件表面，使7475铝合金薄板冲击钉模，在薄板的表面层产生宏观残余压应力，使微观组织结构发生变化，从而大幅度提高了合金的疲劳寿命。其强化步骤为：薄板装卡；电磁强化。本发明所提出的电磁强化工艺参数能显著提高7475铝合金薄板的疲劳寿命。
【专利说明】—种7475-T761铝合金薄板表面电磁强化方法
【技术领域】
[0001]本发明是一种7475-T761铝合金薄板表面电磁强化方法，属于铝合金表面强化技术。
【背景技术】
[0002]7475-T761铝合金薄板不仅强度高，还具有优良的断裂韧性、抗应力腐蚀性能和抗疲劳性能，适合制蒙皮、长桁等主承力的结构件，具有广阔的应用潜力。随着技术的进一步发展，对新一代飞机主承力结构的使用寿命提出了更高要求，主要采用喷丸强化工艺对结构件进行强化，但现有的强化工艺对材料表面完整性有一定程度的破坏，抗疲劳性能有一定损伤。
【发明内容】
[0003]本发明正是针对上述现有技术的不足而设计提供了一种7475-T761铝合金薄板表面电磁强化方法，其目的是使7475-T761铝合金薄板零部件在电磁强化后，大幅度提高其疲劳性能，以满足飞机制造业的要求。
[0004]本发明的目的是通过以下技术措施来实现的:
[0005]该种7475-T761铝合金薄板表面电磁强化方法，其特征在于:该方法的步骤是:
[0006]⑴薄板的装卡
[0007]将厚度为6_以下的7475-T761铝合金薄板(I)的待强化表面向下面向钉模(3)，在铝合金薄板⑴和钉模⑶之间用厚度2mm的橡胶垫⑵隔离，将电磁强化装置的电磁线圈(5)放置在铝合金薄板(I)的上表面上，并通过螺栓(4)将电磁线圈(5)、铝合金薄板
(I)、橡胶垫(2)、钉模(3)压紧固定在一起；
[0008]⑵电磁强化
[0009]通过电磁强化装置对铝合金薄板(I)施加电磁脉冲进行强化处理。
[0010]电磁强化装置中的电容为2400 μ f，电压为I-2KV。
[0011]本发明的技术方案是基于电磁脉冲成形及喷丸原理，将电磁脉冲成形原理和喷丸强化原理结合起来，针对7475-T761铝合金蒙皮类零件的的使用要求，开展该合金薄板的电磁强化工艺研究，利用电磁场脉冲作用在零部件表面，使7475铝合金薄板冲击钉模，在薄板的表面层产生宏观残余压应力，使微观组织结构发生变化，从而大幅度提高了合金的疲劳寿命，使其使用寿命满足飞机的设计要求。同时，还将为我国研制中的大型客机的用材奠定良好的基础，因此对该7475薄板制品电磁强化工艺的研究具有显著的社会效益和经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明技术方案的强化处理装置的结构示意图【具体实施方式】
[0013]以下将结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步地详述:
[0014]参见附图1所示，该种7475-T761铝合金薄板表面电磁强化方法，所述7475-T761铝合金为人工强制过时效处处理铝合金，其化学成分及重量百分比为Zn5.7%，Mg2.2%，Cul.6%，Cr0.22%，余量为Al，该方法的步骤是:
[0015]⑴薄板的装卡
[0016]将厚度为6mm的7475-T761铝合金薄板I的待强化表面向下面向钉模3，在铝合金薄板I和钉模3之间用厚度2mm的橡胶垫2隔离，将电磁强化装置的电磁线圈5放置在铝合金薄板I的上表面上，并通过螺栓4将电磁线圈5、铝合金薄板1、橡胶垫2、钉模3压紧固
定在一起;
[0017]所述钉模3是由装配在模具底部上均匀分布的圆头螺栓组成的多点支撑结构。的圆头螺栓尺寸为Φ6mm,各个圆头螺栓之间的间隙为3mm ；
[0018]⑵电磁强化
[0019]通过电磁强化装置对铝合金薄板(I)施加电磁脉冲进行强化处理，电磁强化装置中的脉冲动力源7与电磁线圈5之间有导线连接，导线上有控制开关8，电路控制装置6与脉冲动力源7相连，用于控制脉冲动力源7充电电压参数，见表1所示，处理过程中，断开控制开关8通过电路控制装置6对脉冲动力源7进行充电，充电结束后，闭合控制开关8，脉冲动力源7与电磁线圈5接通，进行放电操作，对铝合金薄板17施加电磁脉冲。
[0020]表1电磁强化疲劳性能改善效果对比
[0021]
【权利要求】
1.一种7475-T761铝合金薄板表面电磁强化方法，其特征在于:该方法的步骤是: ⑴薄板的装卡 将厚度为6mm以下的7475-T761铝合金薄板(I)的待强化表面向下面向钉模(3)，在铝合金薄板⑴和钉模⑶之间用厚度2_的橡胶垫⑵隔离，将电磁强化装置的电磁线圈(5)放置在铝合金薄板(I)的上表面上，并通过螺栓(4)将电磁线圈(5)、铝合金薄板(I)、橡胶垫(2)、钉模(3)压紧固定在一起； ⑵电磁强化 通过电磁强化装置对铝合金薄板(I)施加电磁脉冲进行强化处理。
2. 根据权利要求1所述的7475-T761招合金薄板表面电磁强化方法,其特征在于:电磁强化装置中的电容为2400 μ f，电压为I~2KV。
【文档编号】C22F3/02GK103572188SQ201310552486
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】李超, 陈军洲, 王亮, 何维维, 李慧曲 申请人:中国航空工业集团公司北京航空材料研究院