[发明专利]一种高强度铝制紧固件的加工方法

说明书

本发明涉及铝制紧固件技术领域，且公开了一种高强度铝制紧固件的加工方法，包括以下重量份数配比的原料：所述合金元素配比：0.2～6wt.％的Zn，0.2～6wt.％的Mg，0.2～3wt.％的Mn，0.2～4wt.％的Cu，0.1～2wt.％的Sc，0.1～2wt.％的Yb，0.1～1wt.％的Tb，0.2～2wt.％的Zr，余量为Al。该高强度铝制紧固件的加工方法，选择的合金成分通过均匀化退火处理后满足1/4冷顶锻不开裂，均匀化处理材料冷镦成型性好，可满足大变形产品的冷镦生产，人工时效处理后产品性能大大提高，达到屈服强度350MPa以上，硬度140HV以上的效果。传统的机加工效率通常2分钟/件，且材料利用率非常低，而采用此冷镦技术生产效率可达50件/分钟以上，效率提高100倍以上，材料利用率达90％以上，大大降低产品加工成本。

技术领域

本发明涉及铝制紧固件技术领域，具体为一种高强度铝制紧固件的加工方法。

背景技术

高强度铝合金：一般为7000系、2000系和部分6000系铝合金的T6时效状态，加工的产品能够直接使用，而不需要再进行时效处理的铝合金，屈服强度通常要满足350MPa以上。此等强度及以上的铝合金产品通常只能采用机加工成型，而无法直接冷挤压成型。

冷顶锻：在室温条件下将试样镦锻至规定的长度(一般为原长度的1/4、1/3、1/2等)然后检查试样表面是否有裂纹等缺陷存在，以判定金属材料是否适合冷镦，镦锻后材料长度是原长的1/N即为1/N冷顶锻。

目前行业上高强度铝制紧固件多采用7000系、2000系和部分6000系铝合金，这类材料由于其高强度和低塑性无法实现冷镦成型，生产中多采用机加工成型，但机加工效率低、材料利用率低、能源消耗大、生产成本高。为此，我们提出一种高强度铝制紧固件的加工方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高强度铝制紧固件的加工方法，具备选择的合金成分通过均匀化退火处理后满足1/4冷顶锻不开裂；均匀化处理材料冷镦成型性好，可满足大变形产品的冷镦生产；人工时效处理后产品性能大大提高，屈服强度达到350MPa以上，硬度达到140HV以上等优点，解决了加工效率低、材料利用率低、能源消耗大、生产成本高的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高强度铝制紧固件的合金元素配比，包括以下重量份数配比的原料：所述合金元素配比：0.2～6wt.％的Zn，0.2～6wt.％的Mg，0.2～3wt.％的Mn，0.2～4wt.％的Cu，0.1～2wt.％的Sc，0.1～2wt.％的Yb，0.1～1wt.％的Tb，0.2～2wt.％的Zr，余量为Al。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种高强度铝制紧固件的加工方法，包括以下步骤：

1)对该合金材料进行均匀化退火处理，降低合金强度，提高合金塑性，满足1/4冷顶锻材料不开裂。

2)对退火后的材料进行冷镦加工。

3)对冷镦后的产品进行螺纹加工。

4)对螺纹加工后的产品进行表面清洗除油。

5)对清洗后的产品进行人工时效处理，通过调整时效温度及保温时间，使产品性能显著提高，达到产品应用所需性能等级。

优选的，对合金材料进行均匀化退火处理，在300～500℃均匀化处理4～30h，材料硬度达到80HV以下，冷顶锻性能满足1/4冷顶锻不开裂。

优选的，均匀化处理后线材用冷镦机冷镦出合格尺寸产品。

优选的，冷镦后的产品进行螺纹加工，然后进行表面清洗，去除表面油污。