[发明专利]一种高可焊性且具有防高速撞击特性的铝合金装甲件及其制造方法

说明书

一种高可焊性且具有防高速撞击特性的铝合金装甲件及其制造方法，本发明涉及铝合金铸造、挤压及焊接领域。本发明是要解决现有防撞击铝合金型材大多通过结构起到防护作用，制造成本较高，工艺流程，同时现有的7XXX铝合金在由于焊接性能较差，在装甲结构件上应用受到限制的问题。材料按质量百分比由7.5％～12％Zn、0.8％～3.0％Mg、1.2％～2.5％Cu、0.05％～0.5％Zr、0.01％～0.5％Fe、0.05％～0.4％Si和余量为Al组成。主要步骤包括：一、熔炼中间合金；二、熔炼纯铝液及浇注；三、挤压成型；四、热处理；五、焊接。本发明用于制造具备优异的力学性能、焊接性能和防高速撞击性能的装甲件。

技术领域

本发明涉及铝合金铸造、挤压及焊接领域，具体涉及一种高可焊性且具有防高速撞击特性的铝合金装甲件及其制造方法。

背景技术

铝合金材料具备优异的综合性能，目前依旧是国家工业、航空航天和国防应用的主要材料，尤其是在轻量化进程中占据着无以替代的位置。传统铝合金如5083已经成熟的应用于装甲件，但是需要装甲件的厚度较大，占据了大量的空间，对于改善装甲结构非常不利。装甲构件对材料的性能要求较高，必须具备良好的防高速撞击特性，高强铝合金是较为理想的选择，然而较差的焊接性能让高强铝合金在装甲构件中应用受到限制。

实用新型(CN 207526316 U)公开了一种抗撞击的铝合金板材，该板材结构内部设置有隔板和挤压装置，通过该结构能够有效的抵抗冲击力，有效避免铝合金板材在受到撞击后出现凹槽，然而该抗撞击铝合金板材为防撞击结构，通过结构设计而发挥防撞击作用。

实用新型(CN 207579951 U)公开了一种用于汽车防撞梁的铝合金型材，包括由前端面，上端面，后端面和下端面侧边首尾连接组成的中空框架。该框架结构的铝合金型材能够有效的提供撞击吸收效果。

由此可见，目前具有防撞击铝合金型材中大多数主要还是采用了结构防护，包括结构的加工，组装，制造成本较高，工艺流程较长。而7XXX系铝合金是目前国防中常用的高强度铝合金，具有优异的防撞击特性，然而目前7XXX铝合金的经过后续的热处理后，所形成的合金组织并不利于其焊接性能的改善，也会限制其在装甲结构件中的应用。因此，通过改变合金中元素的种类和含量，结合有效的挤压过程，热处理工艺，同时采用先进的焊接工艺，不仅会提高合金本身的防撞击性能，还能够有效的改善其焊接强度。因此，寻求一种具有优异的防撞击性能7XXX系铝合金，能够通过挤压的方式生产，提高效率且成本较低、焊接性能优异的装甲件制造方法是非常有必要的。

发明内容

本发明是要解决现有防撞击铝合金型材大多通过结构起到防护作用，制造成本较高，工艺流程，同时现有的7XXX铝合金在由于焊接性能较差，在装甲结构件上应用受到限制的问题。而提供一种高可焊性且具有防高速撞击特性的铝合金装甲件及其制造方法。

一种高可焊性且具有防高速撞击特性的铝合金装甲件按质量百分比由7.5％～12％Zn、0.8％～3.0％Mg、1.2％～2.5％Cu、0.05％～0.5％Zr、0.01％～0.5％Fe、0.05％～0.4％Si和余量为Al组成。

上述一种高可焊性且具有防高速撞击特性的铝合金装甲件的制造方法是按以下步骤进行：

一、熔炼中间合金：按质量百分比由7.5％～12％Zn、0.8％～3.0％Mg、1.2％～2.5％Cu、0.05％～0.5％Zr、0.01％～0.5％Fe、0.05％～0.4％Si和余量为Al进行备料，得到待熔炼金属，其中Zn采用锌锭，Mg、Cu、Zr、Fe、和Si采用中间合金；剩余部分Al选用纯铝锭；同时按待熔炼金属总质量称量0.08％～0.2％精炼剂和0.05～0.07％变质剂；将炉气温度设定为850～900℃，将备好的锌锭和中间合金按照块重及尺寸从大到小依次加入到熔炼炉中，待原料完全熔化得到熔体，以250～350r/min的转速将熔体搅拌10～20min保温2h后将炉气温度升至920～950℃，得到合金熔体，保温备用；