[发明专利]一种能够消除2219铝合金挤压棒材粗晶环的制备方法

说明书

本发明公开一种能够消除2219铝合金挤压棒材粗晶环的制备方法，包括有以下步骤：根据配料将合金元素进行熔炼、铸造；将铸造好的铸锭进行均热处理，冷却后对铸锭进行锯切车皮；然后对铸锭进行预热、挤压以及固溶淬火；所述2219铝合金的组分质量百分比为：Cu：5.8‑6.8%，Mn：0.30~0.40%，V：0.05~0.15%，Ti：0.02~0.10%，Zr：0.20~0.25%，Si：≤0.2%，Fe：≤0.3%，Mg：≤0.02%，Zn：≤0.10%，其余为Al及不可避免的杂质元素；熔炼过程中先加入部分铝锭和/或返回料，待铝锭和/或返回料熔化后再加入中间合金，搅拌待合金完全熔化后升温至780~850℃，保温10~30min，保温结束后加入剩余的铝锭和/或返回料，并将温度降至720~760℃；均热处理的温度为300~350℃。本发明的制备方法，能够有效地消除2219铝合金挤压棒材粗晶环。

技术领域

本发明涉及铝合金加工技术领域，尤其涉及一种能够消除2219铝合金挤压棒材粗晶环的制备方法。

背景技术

2219铝合金是Al-Cu-Mn系可热处理强化铝合金，具有比强度高、耐热、焊接性能好、断裂韧性高等特点，尤其是其热处理态具有很高的抗应力腐蚀开裂能力，基于此，2219铝合金被广泛用于航空航天结构件。

2219铝合金挤压棒存在一个很大的缺陷，就是大尺寸的挤压粗晶环。在GB/T3191《铝及铝合金挤压棒材》所有版次及GJB 2054-1994《航空航天用铝合金棒材规范》均无2219合金粗晶环深度规定。2219铝合金Cu含量较高，虽然不同规格挤压棒或挤压比产生的粗晶环深度不同，但2219铝合金相比其他铝合金更容易产生粗晶环，且尺寸更深。在后续的加工中很难完全消除，导致最终产品质量不均匀、表里色差，严重的还会在后续加工各种发生成品开裂报废的情况。

另外，作为2219锻件坯料，挤压棒相比铸锭存在两大优势：第一，帮助锻件提前验证坯料内部冶金质量，为后续进一步加工提供性能依据；第二，帮助锻件提前优化组织结构，降低锻件缺陷风险，从而减少锻造加工量降低成本。但是大尺寸的挤压粗晶环导致很多锻造加工企业排除了选择2219挤压棒作为锻件坯料的可能，严重制约了2219挤压棒的产品结构。

目前工业化生产的2219铝合金棒材挤压方法，主要包括以下步骤：配料、熔炼、铸造、均热处理、锯切车皮、铸锭预热、挤压固溶淬火等。

现有的2219铝合金挤压棒材的制备方法存在以下技术缺点：一是，在日常工业生产中，铸锭质量不稳定，尤其是2219高Cu合金各元素成分存在较大的宏观偏析，同时芯表晶粒度存在较大差异，导致挤压棒整体成分及质量不均匀，从而严重影响后续的成品加工质量；二是，在常规2219铝合金挤压棒材生产中，由于不均匀变形会造成棒材周边位置和中心位置的金属畸变储能的差异，导致合金开始再结晶温度不同，而合金在开始再结晶温度较低的部位优先再结晶，再结晶晶粒长大，形成粗晶组织缺陷。而粗晶环深度超出锻件加工余量的会在锻件表面形成粗晶层，产生分层色差，严重的还会造成锻件表面开裂，很大程度的影响锻件质量。

发明内容

针对以上不足，本发明提供一种能够消除2219铝合金挤压棒材粗晶环的制备方法，通过开发特定的生产工艺能够有效消除2219合金挤压棒粗晶环。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种能够消除2219铝合金挤压棒材粗晶环的制备方法，所述方法包括有以下步骤：

根据配料将合金元素进行熔炼、铸造；

将铸造好的铸锭进行均热处理，冷却后对铸锭进行锯切车皮；

然后对铸锭进行预热、挤压以及固溶淬火；