[发明专利]一种T4态2024铝合金薄板的加工方法

说明书

本发明属于铝合金技术领域，涉及一种T4态2024铝合金薄板的加工方法，包括熔铸、均匀化、铸锭加热、热轧、冷轧、拉弯矫直、箱式退火、连续退火和精整，相对于现有技术在固溶淬火前增加了箱式退火，释放冷轧工序产生的内应力，降低卷材宽度及长度方向上应力的不均匀性，有效解决现有工艺制备的T4态2024铝合金薄板存在板形不良的问题。

技术领域

本发明属于铝合金技术领域，涉及一种T4态2024铝合金薄板的加工方法。

背景技术

2024铝合金属于Al-Cu-Mg系铝合金，为可热处理强化的铝合金，具有高强度、低比重、良好的耐热性及较高的疲劳强度等优点，广泛应用于航空、航天等领域。2024铝合金卷材T4态薄板的生产工艺为：熔铸→均热→加热→热轧→冷轧→连续退火→精整→横切。采用此生产工艺生产的T4态铝合金2024薄板，可满足常规性能要求，但会存在多种问题，造成板材的废品率增高。其中，板形问题是造成板材废品率增高的重要问题之一。

板形问题指卷材在横切之后纵向不平度、横向不平度及局部不平度达不到相关标准要求。卷材冷轧态脆而硬，在冷轧后内应力较大，而且宽度方向上应力分布不均匀。气垫炉加热时间短，在加热过程中，冷轧态卷材应力得不到完全释放，而且在淬火后会产生应力。冷轧态未释放的应力与淬火产生的应力矢量叠加，使得板材宽度方向、长度方向应力不均衡，造成横切后板形不良。

为预防T4态2024铝合金薄板板形不良的产生，在气垫淬火时会调整固溶工艺及固溶之后的延伸率。但是对于冷轧后应力较大的板材，调整固溶工艺及固溶之后的延伸率无法达到矫正板形的目的。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决现有工艺制备的T4态2024铝合金薄板存在板形不良的问题，提供一种T4态2024铝合金薄板的加工方法。

为达到上述目的，本发明提供一种T4态2024铝合金薄板的加工方法，包括以下步骤：

A、熔铸：按照2024铝合金化学成分及其含量范围进行配料，并经熔炼铸造得到所需铸锭；

B、均匀化：将熔铸后的铝合金铸锭在均热炉中进行均匀化处理，将均匀化热处理后的铝合金铸锭切去头尾并铣去铝合金铸锭表面凝壳层；

C、铸锭加热：均匀化热处理后的铝合金铸锭置于加热炉中加热，以30～60℃/h的升温速度加热至440～480℃，保温2～18h后出炉；

D、热轧：将出炉后的铝合金铸锭热轧为卷材，卷材厚度为3.5～5mm，终轧温度为200～330℃；

E、冷轧：将热轧后的卷材按50～80％的冷轧加工率轧至成冷轧卷，冷轧卷厚度为1～2mm，其中冷轧加工率＝(热轧卷厚度-冷轧卷厚度)/热轧卷厚度*100％；

F、拉弯矫直：将冷轧卷在拉矫机上进行拉伸、弯曲矫形，延伸率为0.6％～1.0％，拉弯矫直后的铝合金卷材进行清洗除油；

G、箱式退火：拉弯矫直后的铝合金卷材放置箱式退火炉进行退火，退火温度为350～410℃，保温时间为1～4h，冷却速度≤30℃/h，出炉温度≤260℃；

H、连续退火：将箱式退火后的铝合金卷材在气垫式淬火炉进行固溶处理，固溶处理的温度为495～505℃，时间为180s～300s，固溶后以水冷的方式进行淬火；

I、精整：将固溶淬火后的铝合金卷材进行精整处理，横切并自然时效96h后以薄板的形式包装验收。

进一步，步骤A中2024铝合金按照如下质量百分比配料：Si：≤0.25％、Fe：≤0.35％、Cu：4.55～4.65％、Mn：0.5～0.7％、Mg：1.55～1.65％、Cr：0.1％、Zn：0.2％、Ti：≤0.12％、杂质：单个≤0.05％，总量≤0.15％、余量为Al。