7B04铝合金薄板成形过程中的退火工艺优化
2012-09-06许广兴游江海
沈阳理工大学学报 2012年2期
景 武,赵 怿,许广兴,游江海
(1.海军驻沈阳地区航空军事代表室,辽宁沈阳110034;2.沈阳飞机设计研究所,辽宁沈阳110035;3.西南铝业(集团)有限责任公司,重庆404100)
7B04铝合金是Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金,广泛用于梁、框、壁板、蒙皮及接头等飞机结构受力件的设计及制造,其中7B04铝合金薄板的用量很大,占机体结构铝合金材料比例较高。
原料板晶粒度对飞机零件性能具有至关重要的影响[1-2]。晶粒度不合格将使板材产生粗晶(橘皮缺陷),对板材的疲劳性能产生影响;板材在制成零件的过程中,要经过一系列变形过程,由于原材料板材的晶粒度不均匀会造成后续变形量的不一致,从而造成较大的内应力,甚至导致初始裂纹的产生,不能满足设计使用要求[3]。因此,飞机设计使用对7B04铝合金原料板的晶粒度有严格要求(标准中规定合格板材的晶粒度不超过2级水平),而采用传统工艺生产的7B04铝合金原料板常会出现晶粒度粗化现象。
7B04 O/OB状态铝合金薄板原料板的成形过程为:铝合金铸锭→热轧→冷轧→切片→退火→矫直。从原料板的成形过程来看,化学成分、冷轧过程变形量和退火工艺均会对板材晶粒度产生影响[4]。
本文从退火工艺优化角度,对7B04铝合金薄板的晶粒度改善方法进行研究,并分析采用优化工艺生产的铝合金板的组织和性能。
1 工艺流程优化及试验
在常规工艺中,7B04铝合金薄板成形采用箱式炉退火,退火制度为:加热至300~400℃,保温1~2h,随炉冷却至250℃以下出炉空冷。
采用该工艺成形时板材在进行箱式炉退火过程中无法对退火时间进行精确控制,常导致退火时间延长,使板材晶粒粗化。……
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