[发明专利]一种2198铝锂合金板材的室温成形方法

说明书

一种2198铝锂合金板材的室温成形方法。该方法包括以下步骤：1)固溶处理，将板材置于加热炉中，控制保温时间；2)淬火处理，将固溶后的板材迅速转移到低温的水中，严格控制转移时间，保证整个板材淬透；3)室温成形，将板材从水中迅速取出，短时间内完成对板材的校平和成形；4)自然时效，静置3～9天；5)人工时效，将零件置于加热炉中，保温一定时间；6)取出零件进行切边和表面处理，得到2198铝锂合金板材零件。通过本发明对2198铝锂合金板材时效处理前进行室温成形，将塑性成形和时效前必要的预变形结合在一起，避开了2198铝锂合金塑性差的困难，并增加了零件的强度，有效降低了加工成本，提高零件几何精度，具有大规模工业化生产的潜力。

技术领域：

本发明属于金属板材加工技术领域，具体涉及一种2198铝锂合金板材的室温成形方法。

背景技术：

铝锂合金具有高比强度和高比模量，倘若用其替代传统铝合金生产飞行器的钣金件，可明显降低结构质量，提高飞行性能，节约成本。因此得到了广泛的关注，被认为是航空航天最理想的结构材料，具有广阔的应用空间。2198铝锂合金是一种具有代表性的新型第3代铝锂合金，其强度高，塑性好，且裂纹扩展速率低，具有开发室温塑性成形技术的应用潜力。但是，铝锂合金板材室温的塑性较差，塑性加工过程中易开裂。所以，往往采用热成型、超塑性成形等工艺方法，对成形模具具有较高要求，精度难于控制，易出现畸变等问题，而且成形时间长，所以具有成形效率低、成本高等缺点。欲想扩展铝锂合金在航空航天领域的应用范围，必须开发简单廉价的，可实现大规模工业生产的室温成形技术。另外，热处理制度对2198铝锂合金板材的力学性能影响很大，常采用预变形、自然时效和人工时效相结合的工艺路线，抗拉强度可以达到500MPa。其中，预变形的方式、方向和大小均严重影响后续时效过程，进而影响2198铝锂合金板材的强度。

发明内容：

本发明的目的是提供一种2198铝锂合金板材的室温成形方法，该方法克服现有成形技术成本高、效率低等不足，通过对2198铝锂合金板材时效处理前进行室温成形，将塑性成形和时效前必要的预变形结合在一起，克服了2198铝锂合金塑性差的困难，并增加了零件的强度，有效降低了加工成本，提高零件几何精度，具有工艺简单、对设备要求低、成本低廉和提高零件精度等优点。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种2198铝锂合金板材的室温成形方法，包括以下步骤：

步骤一，固溶处理

(1)将加热炉温升至500～530℃，并保温1～2h至炉温稳定；

(2)将2198铝锂合金板材放入加热炉中保温，保温时间为0.5～2h；保温时间过短易导致固溶效果降低，保温时间过长易导致晶粒过分长大；

步骤二，淬火处理

将固溶后的板材转移至水中，水淬5～15min至淬透，其中，所述的水温≤20℃；

步骤三，室温成形

将淬透的板材取出，将表面吹干，并依次对板材进行校平和成形操作，形成成形零件；其中，所述的成形操作在室温下进行；

步骤四，自然时效

将成形零件在室温条件下静置3～9天，进行自然时效；

步骤五，人工时效

将炉温升至145～175℃后保温1～2h至炉温稳定后，将自然时效后的零件置于加热炉中保温10～21h，进行人工时效；

步骤六，后处理

对人工时效后的零件进行切边与表面处理，得到2198铝锂合金板材零件。

所述的步骤一(2)中，2198铝锂合金板材厚度为0.5～4mm。