[发明专利]一种超高强7055铝合金型材生产工艺

说明书

本发明属于铝合金热挤压领域，涉及一种超高强7055铝合金型材生产工艺，通过挤压模具的改进，将工作带尺寸由原长度18～28mm缩短至13～25mm，挤压突破压力由25bar降到19bar，挤压工艺中超高强7055合金工型材挤压模具加热温度维持在450℃±10℃，保温5小时保持不变，挤压筒加热温度由420±10℃下降到410℃±10℃，铸棒加热温度由420±10℃下降到390℃±10℃，最终将工型材挤压效率由0.3～0.5m/min提高到0.7～0.8m/min，通过挤压机合理选择，挤压模具及挤压工艺优化设计等，最终实现达到美国标准要求型材产品，替代国外进口。

技术领域

本发明属于铝合金热挤压领域，涉及一种超高强7055铝合金型材生产工艺。

背景技术

7055合金又称为超高强度铝合金，其挤压型材主要应用于机翼壁板、机翼蒙皮等受力结构件，其中7055合金挤压型材产品大部分依赖进口，国内对于该合金产品尚处于开发阶段，仅有少数几家单位有能力开发7055合金，但仍存在较多问题，主要体现：(1)7055铝合金强度较高挤压变形抗力较大，产品尺寸公差难以控制；(2)型材挤压效率低，挤压过程中型材表面易出现裂纹等缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决7055铝合金型材挤压效率低，挤压过程中容易出现裂纹的问题，提供一种超高强7055铝合金型材生产工艺。

为达到上述目的，本发明提供一种超高强7055铝合金型材生产工艺，包括以下步骤：

A、熔铸：按照7055铝合金的重量份数比配制铝合金原料，将配制好的铝合金原料加入熔炼炉中均匀混合后熔炼为液态铝合金，将液态铝合金冷却铸造为铝合金铸棒；

B、均匀化处理：将熔铸得到铝合金铸棒置于均质炉中均匀化处理；

C、挤压：将均匀化处理后的铝合金铸棒送入挤压机中进行挤压，得到7055铝合金型材，其中模具的加热温度为440～460℃，加热时间为5小时，挤压筒的加热温度为400～420℃，铝合金铸棒的加热温度为380～400℃，铝合金铸棒的挤压速度为0.7～0.8m/min，模具的导流口呈蝶形结构，模具的挤压突破压力为19bar；

D、热处理：将挤压后的7055铝合金型材先进行离线淬火然后进行人工时效，其中离线淬火制度为470℃*120min，淬火后将铝合金型材水冷至常温，人工时效制度为118℃*5h+157℃*7h，人工时效后的铝合金型材随炉温冷却，得到超高强7055铝合金型材。

进一步，步骤B中铝合金铸棒加热至475～485℃，保温10～12小时，冷却至常温得到均质后的铝合金铸棒。

进一步，步骤C中模具导流口处的蝶形结构拐角处为圆弧状。

进一步，步骤C模具中的工作带长度为13～25mm。

进一步，步骤C工作带处设置有冷却装置，冷却装置包括液氮系统和温度控制系统。

本发明的有益效果在于：

1、本发明超高强7055铝合金型材生产工艺中所使用的超高强7055合金工型材挤压模具通过三维建模及有限元模拟分析、优化工作带尺寸由原长度18～28mm缩短至13～25mm，挤压突破压力由25bar降到19bar，铝合金型材尺寸精度大大提高，金属入流口处进行蝶型结构设计解决了型材与型材之间挤压链接间断问题。

2、通过对本发明超高强7055铝合金型材生产工艺的改进，超高强7055合金工型材挤压模具加热温度维持在450℃±10℃，保温5小时保持不变，挤压筒加热温度由420±10℃下降到410℃±10℃，铸棒加热温度由420±10℃下降到390℃±10℃，最终将工型材挤压效率由0.3～0.5m/min提高到0.7～0.8m/min，并解决了铝合金型材挤压表面裂纹的问题。