[发明专利]一种轻质高强铝合金复合板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种轻质高强铝合金复合板，包括铝合金板和镁锂锌合金板；所述铝合金板和镁锂锌合金板采用冷轧工艺复合而成；所述铝合金板包覆在所述镁锂锌合金板的两侧，且所述镁锂锌合金板占所述铝合金复合板总厚度的30～45%；所述制备方法步骤包括：制备铝合金板和镁锂锌合金板；铝合金板表面处理；镁锂锌合金板表面处理；复合成预轧制板；轧制及退火处理；时效处理。本发明通过合理的合金成分配比设计及先将分别轧制铝合金板和镁锂锌合金板，再将两者冷轧复合的成型工艺设计，使得制备得到的铝合金板的抗拉强度、延伸率，尤其是比强度得到显著提高，提高了铝合金的综合性能，在需要高强、轻质铝合金板的领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及铝合金板领域，特别是涉及一种轻质高强铝合金复合板及其制备方法。

背景技术

含有Mg-Li系合金的铝合金板具有质轻、高比强度及高比刚度等突出的特点，在航空、航天等领域具有广阔的应用前景。

现有铝合金板大都采用含有各含金组分的铝锭经直接轧制、退火得到相应的板材，这种方法制备的板材，由于其中的部分金属元素之间会存在相互混合困难等问题而产生杂质，使得成型后的铝合金板材的整体性能受到很大的影响。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种轻质高强铝合金复合板及其制备方法，能够解决现有铝合金板材存在的上述问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种轻质高强铝合金复合板，包括：铝合金板和镁锂锌合金板；所述铝合金板和镁锂锌合金板采用冷轧工艺复合而成；所述铝合金板包覆在所述镁锂锌合金板的两侧，且所述镁锂锌合金板占所述铝合金复合板总厚度的30～45%。

在本发明一个较佳实施例中，所述铝合金板包括如下重量百分比的合金组分：Si0 .71～0 .75%、Fe 0 .65～0 .68%、Cu 0 .11～0 .14%、Mn 0 .06～0 .068%、Mg 0 .02～0.03%、Cr 0 .06～0 .065%、Zn 0 .05～0 .15%、Ti 0 .035～0 .04%、余量为Al。

在本发明一个较佳实施例中，所述镁锂锌合金板包括质量比为1～2:8～9:1的镁锭、锂锭和锌锭；其中，所述镁锭、锂锭和锌锭中的镁、锂和锌的纯度均高于99 .98%。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种轻质高强铝合金复合板的制备方法，包括如下步骤：

（1）制备铝合金板和镁锂锌合金板：通过合金熔炼、热轧成坯、时效处理、冷轧及退火处理步骤，分别制备所述铝合金板和镁锂锌合金板；

（2）铝合金板表面处理：将步骤（1）中得到的铝合金板置入毛化箱内，然后用氮气气流携带铝粉微粒喷向铝合金板的一个表面，以去除其表面的氧化层，并在其表面形成微细的粗糙表面，然后采用氮气气流吹净铝合金板表面的铝粉颗粒；

（3）镁锂锌合金板表面处理：将步骤（1）中得到的镁锂锌合金板置入另一个毛化箱内，然后用氮气气流携带铝粉微粒喷向镁锂锌的两个表面，以去除其表面的氧化层，并在镁锂锌合金板表面形成微细的粗糙表面，然后采用氮气气流吹净镁锂锌合金板表面的铝粉颗粒；

（4）复合成预轧制板：将步骤（2）和（3）中表面处理后的铝合金板和镁锂锌合金板从毛化箱内取出后，按照铝合金板、镁锂锌合金板和铝合金板的顺序迅速复合成预轧制板，并在其外包裹上一层铝箔；

（5）轧制及退火处理：将步骤（4）中得到的包裹有铝箔的预轧制板进行冷轧处理和退火处理；

（6）时效处理：将步骤（5）中经过三次冷轧和三次退火处理后的合金板放置在自然环境中时效处理12h以上，然后进行裁剪应用。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（5）中，所述冷轧处理的条件为：轧制压下率为所述预轧制板总厚度的68～70%。