一种铝合金去应力的方法与流程

文档序号:32487772发布日期:2022-12-10 01:42阅读:593来源:国知局

1.本发明涉及铝合金加工领域,特别是一种铝合金去应力的方法。


背景技术:

2.铝合金具有密度低、力学性能佳、加工性能好、无毒、易回收、导电性、传热性及抗腐蚀性能优良等特点,在船用行业、化工行业、航空航天、金属包装、交通运输等领域广泛使用,特别在航空航天中铝合金已经成为制造的主要材料。目前铝合金去应力常用方法有:1、自然时效法,通过自然放置消除应力,这种方法耗时过长,难以适应现代科技及生产需要;2、热时效法,把工件放进热时效炉中进行热处理,慢慢消除应力。3、亚共振法,来消除应力这种方法虽然解决了热时效的环保问题,但是使用起来相当烦琐,要针对不同形状的工件编制不同的时效工艺,如果有几百上千种工件就要编几百上千种工艺。而且在生产时操作相当复杂,需要操作者确定处理参数,复杂工件必须是熟练的专业技术人员才能操作。更令人遗憾的是这种方法只能消除23%的工件应力,无法达到处理所有工件的目的。4、振动时效法,消除应力通过机械组装使之形成了一整套消除应力设备,它可以使工件在短时间内达到消除应力的作用,覆盖所有需要消除应力的工件。首先用频谱分析优选五个频率以多振型的处理方法达到消除工件应力的目的,所有形状大小的工件都可以使用这种设备完成,将激振器夹在工件上进行振动就可以达到消除应力的效果。综合考虑时间和效益因素,航空航天行业中通常采用热时效法,铝合金的加工方式通常为原材料-粗加工-热处理-精加工,其中热处理的主要目的为去除应力,防止精加工后零件变形,热处理采用的方式多为热时效。现有技术中单一的热时效处理去除应力效果较差,不适用于有高精度要求的航空航天行业。


技术实现要素:

3.本发明提供一种铝合金去应力的方法,用来解决上述技术问题。
4.一种铝合金去应力的方法,包括以下步骤:1、粗加工铝合金零件;2、将铝合金零件放入高低温时效炉,在0.5小时内升温至140-160
°
c再保温4小时;3、关闭高低温时效炉,铝合金零件随炉冷却至室温;4、将铝合金零件加工至余量为0.1mm;5、在0.5小时内降温至-20至-30
°
c,在-20至-30
°
c环境中保温0.5小时;6、在0.5小时内升温至140至160
°
c,在140至160
°
c环境中保温0.5小时;7、重复步骤5和步骤6两至三次后,随炉冷却至室温出炉;8、精加工铝合金零件。
5.进一步的,包括以下步骤:1、粗加工铝合金零件;2、将铝合金零件放入高低温时效炉,在0.5小时内升温至150
°
c再保温4小时;
3、关闭高低温时效炉,铝合金零件随炉冷却至室温;4、将铝合金零件加工至余量为0.1mm;5、在0.5小时内降温至-25
°
c,在-25
°
c环境中保温0.5小时;6、在0.5小时内升温至150
°
c,在150
°
c环境中保温0.5小时;7、重复步骤5和步骤6两次后,随炉冷却至室温出炉;8、精加工铝合金零件。
6.本发明通过使用高低温时效炉进行时效工艺处理的优点有:1, 零件无需转运,出炉时是常温状态,消除了传统热时效高温转运带来的安全风险;2, 时效处理时可以注入惰性气体,保护零件在处理过程中不被氧化;3, 去除应力效果好,特别是对厚度小于3mm的零件,精加工后变形量不超过0.003mm;4, 不改变材料本身的力学性能和化学性能。
具体实施方式
7.下面将结合本发明实施例中对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
8.实施例1:加工铝合金材质的反射镜镜框反射镜镜框为薄壁零件,厚度为2mm,形状呈z形,长度为140-160mm。宽度为70mm。
9.准备工作:1,检查设备、仪表是否正常,接地是否良好;2,工艺文件与工装夹具齐全,选择好合适的工夹具,并考虑好合适的装炉、出炉方法;3,核对材料与图样是否相符,了解零件的技术要求和工艺规定;4,在零件的尖角、锐边、孔眼等易开裂的部位,应采取防护措施。
10.特别注意:待热处理的零件表面应干燥、清洁、无油污、无水痕和划伤等缺陷。同一高低温时效炉中装有不同厚度的零价时,厚度相差10mm的零件不应同炉处理。
11.1、粗加工反射镜镜框;2、将反射镜镜框放入高低温时效炉,在0.5小时内升温至160
°
c再保温4小时;3、关闭高低温时效炉,反射镜镜框随炉冷却至室温;4、将反射镜镜框加工至余量为0.1mm;5、在0.5小时内降温至-30
°
c,在-30
°
c环境中保温0.5小时;6、在0.5小时内升温至160
°
c,在160
°
c环境中保温0.5小时;7、重复步骤5和步骤6三次后,随炉冷却至室温出炉;8、精加工反射镜镜框至要求尺寸。
12.对精加工后的反射镜镜框进行测量,变形量为0.002mm。
13.实施例2加工铝合金材质的内撑架内撑架厚度为5mm,长度为280mm,宽度为170mm,高度为140mm。
14.准备工作:1,检查设备、仪表是否正常,接地是否良好;2,工艺文件与工装夹具齐
全,选择好合适的工夹具,并考虑好合适的装炉、出炉方法;3,核对材料与图样是否相符,了解零件的技术要求和工艺规定;4,在零件的尖角、锐边、孔眼等易开裂的部位,应采取防护措施。
15.特别注意:待热处理的零件表面应干燥、清洁、无油污、无水痕和划伤等缺陷。同一高低温时效炉中装有不同厚度的零价时,厚度相差10mm的零件不应同炉处理。
16.1、粗加工内撑架;2、将内撑架放入高低温时效炉,在0.5小时内升温至150
°
c再保温4小时;3、关闭高低温时效炉,内撑架随炉冷却至室温;4、将内撑架加工至余量为0.1mm;5、在0.5小时内降温至-25
°
c,在-25
°
c环境中保温0.5小时;6、在0.5小时内升温至150
°
c,在150
°
c环境中保温0.5小时;7、重复步骤5和步骤6两次后,随炉冷却至室温出炉;8、精加工内撑架。
17.对精加工后的内撑架进行测量,变形量为0.003mm。
18.实施例3加工铝合金材质的框架框架厚度为3mm,长度为380mm,宽度为250mm。
19.准备工作:1,检查设备、仪表是否正常,接地是否良好;2,工艺文件与工装夹具齐全,选择好合适的工夹具,并考虑好合适的装炉、出炉方法;3,核对材料与图样是否相符,了解零件的技术要求和工艺规定;4,在零件的尖角、锐边、孔眼等易开裂的部位,应采取防护措施。
20.特别注意:待热处理的零件表面应干燥、清洁、无油污、无水痕和划伤等缺陷。同一高低温时效炉中装有不同厚度的零价时,厚度相差10mm的零件不应同炉处理。
21.1、粗加工框架;2、将框架放入高低温时效炉,在0.5小时内升温至140
°
c再保温4小时;3、关闭高低温时效炉,框架随炉冷却至室温;4、将框架加工至余量为0.1mm;5、在0.5小时内降温至-20
°
c,在-20
°
c环境中保温0.5小时;6、在0.5小时内升温至140
°
c,在140
°
c环境中保温0.5小时;7、重复步骤5和步骤6两次后,随炉冷却至室温出炉;8、精加工框架。
22.对精加工后的框架进行测量,变形量为0.003mm。
23.实施例4加工铝合金材质的支架支架厚度为2mm,呈l形,高40mm,宽15mm。
24.准备工作:1,检查设备、仪表是否正常,接地是否良好;2,工艺文件与工装夹具齐全,选择好合适的工夹具,并考虑好合适的装炉、出炉方法;3,核对材料与图样是否相符,了解零件的技术要求和工艺规定;4,在零件的尖角、锐边、孔眼等易开裂的部位,应采取防护措施。
25.特别注意:待热处理的零件表面应干燥、清洁、无油污、无水痕和划伤等缺陷。同一高低温时效炉中装有不同厚度的零价时,厚度相差10mm的零件不应同炉处理。
26.1、粗加工支架;2、将支架放入高低温时效炉,在0.5小时内升温至160
°
c再保温4小时;3、关闭高低温时效炉,支架随炉冷却至室温;4、将支架加工至余量为0.1mm;5、在0.5小时内降温至-30
°
c,在-30
°
c环境中保温0.5小时;6、在0.5小时内升温至150
°
c,在150
°
c环境中保温0.5小时;7、重复步骤5和步骤6两次后,随炉冷却至室温出炉;8、精加工支架。
27.对精加工后的支架进行测量,变形量为0.003mm。
28.实施例5加工铝合金材质的舵机本体舵机本体厚度为3mm,长度220mm,宽度为170mm,高70mm。
29.准备工作:1,检查设备、仪表是否正常,接地是否良好;2,工艺文件与工装夹具齐全,选择好合适的工夹具,并考虑好合适的装炉、出炉方法;3,核对材料与图样是否相符,了解零件的技术要求和工艺规定;4,在零件的尖角、锐边、孔眼等易开裂的部位,应采取防护措施。
30.特别注意:待热处理的零件表面应干燥、清洁、无油污、无水痕和划伤等缺陷。同一高低温时效炉中装有不同厚度的零价时,厚度相差10mm的零件不应同炉处理。
31.1、粗加工舵机本体;2、将舵机本体放入高低温时效炉,在0.5小时内升温至150
°
c再保温4小时;3、关闭高低温时效炉,舵机本体随炉冷却至室温;4、将舵机本体加工至余量为0.1mm;5、在0.5小时内降温至-25
°
c,在-25
°
c环境中保温0.5小时;6、在0.5小时内升温至160
°
c,在160
°
c环境中保温0.5小时;7、重复步骤5和步骤6两次后,随炉冷却至室温出炉;8、精加工舵机本体。
32.对精加工后的舵机本体进行测量,变形量为0.003mm。
33.实施例6加工铝合金材质的弧形面板弧形面板厚度为3mm,长度140mm,宽度为70mm,高400mm。
34.准备工作:1,检查设备、仪表是否正常,接地是否良好;2,工艺文件与工装夹具齐全,选择好合适的工夹具,并考虑好合适的装炉、出炉方法;3,核对材料与图样是否相符,了解零件的技术要求和工艺规定;4,在零件的尖角、锐边、孔眼等易开裂的部位,应采取防护措施。
35.特别注意:待热处理的零件表面应干燥、清洁、无油污、无水痕和划伤等缺陷。同一高低温时效炉中装有不同厚度的零价时,厚度相差10mm的零件不应同炉处理。
36.1、粗加工舵机本体;2、将舵机本体放入高低温时效炉,在0.5小时内升温至150
°
c再保温4小时;3、关闭高低温时效炉,舵机本体随炉冷却至室温;4、将舵机本体加工至余量为0.1mm;5、在0.5小时内降温至-25
°
c,在-25
°
c环境中保温0.5小时;
6、在0.5小时内升温至160
°
c,在160
°
c环境中保温0.5小时;7、重复步骤5和步骤6两次后,随炉冷却至室温出炉;8、精加工舵机本体。
37.对精加工后的舵机本体进行测量,变形量为0.003mm。
38.本发明通过使用高低温时效炉进行时效工艺处理的优点有:1, 零件无需转运,出炉时是常温状态,消除了传统热时效高温转运带来的安全风险;2, 时效处理时可以注入惰性气体,保护零件在处理过程中不被氧化;3, 去除应力效果好,特别是对厚度小于3mm的零件,精加工后变形量不超过0.003mm;4, 不改变材料本身的力学性能和化学性能。
39.虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
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