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　　一種超高強度鋁合金的模鍛方法，涉及鋁合金的鍛造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及超高強度鋁合金的鍛造技術(shù)領(lǐng)域；通過在原有超高強度鋁合金的鍛造方法基礎(chǔ)上，將固溶熱處理后冷變形的自由鍛改成冷變形的分段模鍛，在固溶熱處理前增加熱模鍛，降低了鍛件后續(xù)加工中的原材料消耗和工作量，減少了對零件表面金屬流線的切斷所導(dǎo)致的對零件力學(xué)性能和疲勞壽命的影響，提高了由超高強度鋁合金制作的零部件質(zhì)量，為穩(wěn)定批量地生產(chǎn)超高強度鋁合金鍛件提供了一種新的選擇途徑。

　?。煌ㄟ^在原有超高強度鋁合金的鍛造方法基礎(chǔ)上，將固溶熱處理后冷變形的自由鍛改成冷變形的分段模鍛，在固溶熱處理前增加熱模鍛，降低了鍛件后續(xù)加工中的原材料消耗和工作量，減少了對零件表面金屬流線的切斷所導(dǎo)致的對零件力學(xué)性能和疲勞壽命的影響，提高了由超高強度鋁合金制作的零部件質(zhì)量，為穩(wěn)定批量地生產(chǎn)超高強度鋁合金鍛件提供了一種新的選擇途徑?！緦＠f明】

　　變形鋁合金依據(jù)其強度可以分成高強度鋁合金和超高強度鋁合金；所述超高強度鋁合金，因其具有高比強度和良好的韌性以及耐腐蝕性，多用于飛機機體部件。通常超高強度鋁合金的飛機機體部件是由板坯鍛造成鍛件后，再經(jīng)機械加工而成。由板坯鍛造成鍛件的過程為:首先將板材加熱后鍛造成鍛坯，空冷、排傷后進行固溶熱處理，然后進行自由鍛冷變形制成所需鍛件的形狀后再進行沉淀熱處理，最后再經(jīng)空冷、排傷、檢驗后得到最終所需的超高強度鋁合金鍛件；但是由于上述方法中所采用的自由鍛，而自由鍛對于復(fù)雜的鍛件難以控制所需鍛件的形狀，故此不得不增大鍛造后的加工余量導(dǎo)致原材料消耗大，無形中也增加了后續(xù)機械加工的工作量和加工周期；并且在隨后的機械加工過程中增加了鍛件表面金屬流線被切斷的量，導(dǎo)致零件的力學(xué)性能和疲勞壽命受到影響。

　　本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是:降低鍛件后續(xù)加工中的原材料消耗和工作量，減少對表面金屬流線的切斷所導(dǎo)致的對零件力學(xué)性能和疲勞壽命的影響。本專利技術(shù)的技術(shù)方案是:為了降低鍛件后續(xù)加工中的原材料消耗和工作量，減少對表面金屬流線的切斷所導(dǎo)致的對零件力學(xué)性能和疲勞壽命的影響，在原有超高強度鋁合金的鍛造方法基礎(chǔ)上，將固溶熱處理后冷變形的自由鍛改成冷變形的分段模鍛；為了便于冷變形分段模鍛方法的實施，避免過大的冷變形量所導(dǎo)致的鍛件開裂，在固溶熱處理前增加一個熱模鍛工序，熱模鍛的模具型腔與所需鍛制的鍛件相比四周大1%、高度方向大5%，熱模鍛時將加熱后的鍛坯放入預(yù)熱后的熱鍛模具中進行；為了降低冷變形過程中所需壓機的噸位和加工成本，將固溶熱處理后的冷變形模鍛分成中部模鍛和中部以外的模鍛，即分別進行中部和中部以外的冷變形模鍛，所述冷變形模鍛是將鍛坯放入預(yù)熱后的冷鍛模具中進行。所述熱模鍛和冷模鍛的模具均采用模具鋼，優(yōu)先選用Cr-N1-Mo系模具鋼，優(yōu)選5CrNiMo模具鋼。所述熱模鍛和冷模鍛時其所用模具均預(yù)熱至250°C?350°C。本專利技術(shù)的有益效果是:通過在原有超高強度鋁合金的鍛造方法基礎(chǔ)上，將固溶熱處理后冷變形的自由鍛改成冷變形的分段模鍛，在固溶熱處理前增加熱模鍛，降低了鍛件后續(xù)加工中的原材料消耗和工作量，減少了對零件表面金屬流線的切斷所導(dǎo)致的對零件力學(xué)性能和疲勞壽命的影響，提高了由超高強度鋁合金制作的零部件質(zhì)量，為穩(wěn)定批量地生產(chǎn)超高強度鋁合金鍛件提供了 一種新的選擇途徑?！揪唧w實施方式】下面通過具體的實施例對本專利技術(shù)的方法進行詳細地說明。某飛機用V字形零件要求采用7050超高強度鋁合金，要求經(jīng)過鍛造加工后制成。據(jù)此，為了降低V字形零件機械加工中的材料消耗并提高其力學(xué)性能和疲勞壽命，采用本專利技術(shù)的模鍛方法進行鍛造加工；其中熱鍛模具和冷變形模具均選用5CrNiMo模具鋼，根據(jù)7050超高強度鋁合金的熱收縮特性，確定熱鍛模具的型腔與所需鍛件相比四周大1%、高度方向大5% ;采用630KJ對擊錘實施熱鍛和冷鍛，首先將7050超高強度鋁合金的板材加熱至410°C后鍛制成V字形鍛坯，然后空冷、排傷；再將V字形鍛坯加熱至410°C后放入預(yù)熱至300°C的熱鍛模具中進行鍛造，鍛后經(jīng)空冷、排傷后進行477°C、170分鐘的固溶處理，其次將經(jīng)上述固溶處理后的V字形鍛坯分別放入預(yù)熱至300°C的中部冷變形模具中進行中部冷變形模鍛和中部以外預(yù)熱至300°C的冷變形模具中進行中部以外的冷變形模鍛，最后得到所需的7050超高強度鋁合金鍛件。通過上述的鍛造方法，使得該7050超高強度鋁合金材料消耗比原有的鍛造方法減少了 30%，由于鍛件的外形尺寸更加接近所需加工的零件尺寸，減少了零件機加過程對鍛造流線的切割，與此同時也減少了零件機械加工的工作量和加工周期；提高了零件的性能和質(zhì)量，保證了批量生產(chǎn)時的產(chǎn)品性能以及質(zhì)量的穩(wěn)定性?！緳?quán)利要求】1.，首先將板材加熱后鍛制成鍛坯，空冷、排傷后進行固溶熱處理，然后進行冷變形制成所需鍛件的形狀后再進行沉淀熱處理，最后再經(jīng)空冷、排傷、檢驗后得到最終所需的超高強度鋁合金鍛件，其特征在于:固溶熱處理后采用模鍛冷變形，固溶熱處理前進行熱模鍛。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高強度鋁合金的模鍛方法，其特征在于:所述固溶熱處理后的模鍛冷變形為分別進行中部和中部以外的冷變形模鍛，所述冷變形模鍛是將鍛坯放入預(yù)熱后的冷鍛模具中進行。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超高強度鋁合金的模鍛方法，其特征在于:所述冷模鍛時其所用模具采用預(yù)熱至250°C?350°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超高強度鋁合金的模鍛方法，其特征在于:所述模鍛冷變形中所采用的模具為模具鋼。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超高強度鋁合金的模鍛方法，其特征在于:所述模鍛冷變形中所采用的模具為Cr-N1-Mo系模具鋼或5CrNiMo模具鋼。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高強度鋁合金的模鍛方法，其特征在于:所述固溶熱處理前的熱模鍛模具型腔與所需鍛制的鍛件相比四周大1%、高度方向大5%，熱模鍛時將加熱后的鍛坯放入預(yù)熱后的熱鍛模具中進行。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超高強度鋁合金的模鍛方法，其特征在于:所述熱模鍛時其所用模具采用預(yù)熱至250°C?350°C。8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的超高強度鋁合金的模鍛方法，其特征在于:所述熱模鍛中所采用的模具為模具鋼。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超高強度鋁合金的模鍛方法，其特征在于:所述熱模鍛中所采用的模具為Cr-N1-Mo系模具鋼或5CrNiMo模具鋼。【文檔編號】B21J13/02GK103878280SQ3【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月21日 【專利技術(shù)者】郭敏, 冀勝利, 秦衛(wèi)東, 李增樂, 黃之益 申請人:陜西宏遠航空鍛造有限責(zé)任公司

　　一種超高強度鋁合金的模鍛方法，首先將板材加熱后鍛制成鍛坯，空冷、排傷后進行固溶熱處理，然后進行冷變形制成所需鍛件的形狀后再進行沉淀熱處理，最后再經(jīng)空冷、排傷、檢驗后得到最終所需的超高強度鋁合金鍛件，其特征在于：固溶熱處理后采用模鍛冷變形，固溶熱處理前進行熱模鍛。九游體育