[发明专利]一种2219铝合金C形截面环锻件制造方法

说明书

本发明提供一种2219铝合金C形截面环锻件制造方法，包括锯切，淬火处理，镦粗、冲孔、马架扩孔获得矩形环坯；异形环坯制作和锻件制作步骤。采用本制造方法生产2219铝合金异形环件，由于锻件外形更接近零件，更能保持锻件流线完整，且后续的加工余量小，加工的周期短，材料利用率高。并且环件本身是完整的圆环，内部组织均匀，不需进行焊接，从而解决板材卷曲焊接的组织差异及变形的问题。同时通过增加淬火和回火处理，增加了室温拉伸强度和布氏硬度。

技术领域

本发明涉及锻件制作领域，尤其是一种2219铝合金C形截面环锻件制造方法。

背景技术

2219铝合金具有比强度、室温拉伸强度和布氏硬度高的特点，低温和高温力学性能好，抗应力腐蚀性能好等特点，适用于在高温315℃下工作的结构件、高强度焊接件。其化学成分如下表：

表1：2219铝合金的化学成分

2219铝合金在航空和航天工业中获得广泛的应用。2219铝合金C形截面环件是航空发动机上常用的一种零件类型，对于2219铝合金C形截面环件的常用的生产方法是使用板材卷曲焊接得到环件，或是生产矩形环件机械加工得到异形环件，此种生产方法存在以下缺点：

1、通过板材焊接后得到的异形环件，其焊缝处材料组织与零件其它区域组织存在差异，造成零件性能下降。

2、焊接后存在焊接应力，后续加工和使用过程中会因应力释放产生较大变形，导致产品报废。

3、若生产矩形环件，其后续机械加工切削去除的材料较多，破坏了锻件的流线完整性，降低了其比强度、室温拉伸强度和布氏硬度高，而且加工的周期较长，材料利用率低，造成浪费，不符合可持续发展的要求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种2219铝合金C形截面环锻件制造方法，包括以下步骤：

1)锯切；将2219铝合金棒材按规格进行锯切；

2)淬火处理；

3)将淬火处理的2219铝合金棒材进行镦粗、冲孔、马架扩孔获得矩形环坯；

4)异形环坯制作，将矩形环坯放在环轧机上，环轧机的主辊模具A的转速为0.2～0.4rad/s，芯辊按照以下进给速度对矩形环坯进行环轧：轧制咬入阶段，将芯辊进给速度由0mm/s增加到0.3mm/s，使环坯咬入轧制；轧制稳定轧制阶段，将芯辊进给速度由0.3mm/s增加到0.6mm/s，使环坯稳定轧制，直径不断长大；校圆、整形阶段，将芯辊进给速度由0.6mm/s逐渐减小到0.2mm/s，使环件的椭圆度和尺寸符合要求，获得异形环坯；

5)锻件，将异形环坯放在环轧机上，环轧机的主辊模具B的转速为0.2～0.4rad/s，终轧芯辊按照以下进给速度对异形环坯进行环轧：轧制咬入阶段，将芯辊进给速度由0mm/s增加到0.3mm/s；使环坯咬入轧制；轧制稳定轧制阶段，将芯辊进给速度由0.3mm/s增加到0.6mm/s；使环坯稳定轧制，直径不断长大；校圆、整形阶段将芯辊，进给速度由0.6mm/s逐渐减小到0.2mm/s，使环件的椭圆度和尺寸符合要求，获得锻件。

进一步的，所述的淬火处理为：将锯切好的2219铝合金棒材加热至440～460℃并保温，保温时间为：棒材的有效厚度×(2～4)min/mm，然后以2～5℃/min的速率冷却至200℃以下；

进一步的，所述的淬火处理的温度为450℃，处理时间为保温时间为：棒材的有效厚度×2.5min/mm，然后以3℃/min的速率冷却至200℃以下。

进一步的，所述的步骤3)的镦粗、冲孔、马架扩孔温度为400～430℃。