[发明专利]一种铝合金构件慢速热成形-淬火复合的成形方法

说明书

本发明公开一种铝合金构件慢速热成形‑淬火复合的成形方法。该方法包括以下步骤：(1)将铝合金板材进行固溶热处理；(2)开启冷热复合模具中下凹模的加热装置，使下凹模保持温度比铝合金固溶温度低10～100℃；(3)将铝合金板材从固溶装置中转移到下凹模上，转移时间10～50秒；(4)当铝合金板材温度与下凹模温度一致时，开始构件慢速成形，成形后保温，成形与保温总时间控制在10～40分钟；(5)开模，构件在上凸模上完成淬火；(6)对构件进行时效处理。本发明淬火转移时间充裕，易于操作；降温后的慢速成形可提高复杂构件成形质量、减小残余应力，且能改善铝合金晶界析出和提高构件腐蚀性能；操作方便，易实现工业化生产。

技术领域

本发明属于金属材料的加工技术领域，具体是涉及一种铝合金板材慢速热成形-淬火复合的成形方法。

背景技术

铝合金室温塑性差，难以成形复杂形状构件，温成形技术的应用虽然能提高铝合金复杂零件的成品率，但成本相对较高。热成形-淬火复合成形技术在铝合金固溶温度下实现固溶、成形、淬火的复合，是一种高效节能的制造工艺。中国发明CN102216484A公开了一种铝合金薄板构件的成形方法，将固溶热处理的铝合金薄板半制品转移(10秒内完成转移)到一组冷模快速成形(0.15 秒内成形)，然后对冷模间的板材进行淬火。中国发明CN102712985A公开了成形复杂形状部件的方法，主要步骤包括：加热该板材至低于该合金的固溶热处理温度的温度，接着将加热板材成形；然后加热该板材至固溶温度并基本保持该温度直至完成固溶，最后对冷模间的经固溶热处理的板材进行淬火。中国发明CN109433924A公开了一种实现模内快速成形和淬火的模具。普通的热成形-淬火复合成形时，板材从固溶装置中转移至成形模具上的时间非常短，难以操作，变形时间短，板材容易在高温短时成形时破裂失效。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种铝合金板材慢速热成形-淬火复合的成形方法，该方法板材转移时间充足，易于操作，能避免高温短时成形时破裂失效。同时，近固溶度温度的成形与保温过程(小驱动力条件下)使晶界优先析出，随后时效使晶界析出呈不连续态分布，提高铝合金构件腐蚀性能。

本发明的技术方案如下：

一种铝合金板材慢速热成形-淬火复合的成形方法，按如下的步骤进行：

(1)在固溶热处理温度下将铝合金板材进行固溶热处理；

(2)开启冷热复合模具中下凹模的加热装置，使下凹模保持温度比铝合金固溶温度低10～100℃；

(3)将铝合金板材从固溶装置中转移到下凹模上，控制转移时间为10～50 秒；

(4)当铝合金板材温度与下凹模温度一致时，开始构件慢速成形，成形后保温，控制成形与保温的总时间为10～40分钟(优选保温时间控制在15～30 分钟)；

(5)开模，构件在上凸模上完成淬火；

(6)对构件进行时效处理。

进一步地，所述方法在冷热复合模具中进行，所述的冷热复合模具由互相匹配的下凹模和上凸模组成，所述下凹模的上部设置加热装置，所述上凸模的下部设置冷却淬火装置，所述下凹模的两侧通过卸料弹簧连接卸料板。

进一步地，步骤(2)中，下凹模保持温度比铝合金固溶温度低15～80℃。

进一步地，步骤(3)中，转移时间控制为15～40秒。

进一步地，步骤(4)中，成形与保温的总时间为15～30分钟。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的方法淬火转移时间充裕，能够避免普通热成形-淬火复合成形淬火转移时间短、成形时间短的缺点，成形过程易于操作。