一種7055鋁合金薄壁結構防加工變形的熱處理方法與流程

2023-10-26 16:52:02 5

本發明屬於航空材料處理領域，具體涉及一種7055鋁合金薄壁結構防加工變形的熱處理方法。

背景技術：

7055鋁合金是目前Al-Zn-Mg-Cu系高強鋁合金實際應用中綜合性能最好的一種合金，具有強度高、密度小、斷裂韌性好、疲勞性能好、抗應力腐蝕性能好、加工性能好及焊接性能好等特點，現已廣泛應用於航空航天領域。

7055鋁合金薄壁結構在機加工過程中易產生很大變形，變形嚴重會導致加工精度不高，甚至開裂報廢。熱處理工藝時效處理可以有效降低7055鋁合金薄壁結構機加工過程中的殘餘應力，進而防止構件的機加工變形。目前，7055鋁合金薄壁結構機加工經一級或二級時效後，構件仍留有很大的殘餘應力，很容易變形。採用三級時效處理，分別作用於每次機加工後，幾乎可以完全釋放每次機加工後零件的殘餘應力，以至機加工後的零件不產生變形。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發明提供了一種7055鋁合金薄壁結構防加工變形的熱處理方法，包括：

第一步、將構件毛坯粗加工至厚度餘量為5～8mm；

第二步、進行一級時效處理，所述一級時效處理的溫度為150℃～250℃，保溫25～35小時；

第三步、將一級時效處理後的毛坯重新粗加工至厚度餘量為1～3mm；

第四步、進行二級時效處理，所述一級時效處理的溫度為150℃～250℃，保溫25～35小時；

第五步、將二級時效處理後的毛坯重新粗加工至厚度餘量為0.5～1mm；

第六步、進行三級時效處理，所述一級時效處理的溫度為150℃～250℃，保溫25～35小時；

第七步、將三級時效處理後的毛坯精加工至成品。

優選的是，包括：

第一步、將構件毛坯粗加工至厚度餘量為5mm；

第二步、進行一級時效處理，所述一級時效處理的溫度為180℃～200℃，保溫28～30小時；

第三步、將一級時效處理後的毛坯重新粗加工至厚度餘量為2mm；

第四步、進行二級時效處理，所述一級時效處理的溫度為180℃～200℃，保溫28～30小時；

第五步、將二級時效處理後的毛坯重新粗加工至厚度餘量為1mm；

第六步、進行三級時效處理，所述一級時效處理的溫度為180℃～200℃，保溫28～30小時；

第七步、將三級時效處理後的毛坯精加工至成品。

在上述方案中優選的是，包括：

S1、將構件毛坯粗加工至厚度餘量為5mm；

S2、進行一級時效處理，所述一級時效處理的溫度為200℃，保溫28小時；

S3、將一級時效處理後的毛坯重新粗加工至厚度餘量為2mm；

S4、進行二級時效處理，所述一級時效處理的溫度為200℃，保溫28小時；

S5、將二級時效處理後的毛坯重新粗加工至厚度餘量為1mm；

S6、進行三級時效處理，所述一級時效處理的溫度為200℃，保溫28小時；

S7、將三級時效處理後的毛坯精加工至成品。

在上述方案中優選的是，包括：

S1、將構件毛坯粗加工至厚度餘量為8mm；

S2、進行一級時效處理，所述一級時效處理的溫度為250℃，保溫35小時；

S3、將一級時效處理後的毛坯重新粗加工至厚度餘量為3mm；

S4、進行二級時效處理，所述一級時效處理的溫度為250℃，保溫35小時；

S5、將二級時效處理後的毛坯重新粗加工至厚度餘量為0.8mm；

S6、進行三級時效處理，所述一級時效處理的溫度為250℃，保溫30小時；

S7、將三級時效處理後的毛坯精加工至成品。

在上述方案中優選的是，所述步驟S7的精加工次數為3～5次。

在上述方案中優選的是，所述步驟S7的精加工次數為5次。

三級時效處理可以分別降低7055鋁合金薄壁結構每次機加工後的殘餘應力，進而可以防止7055鋁合金薄壁結構機加工過程中的加工變形，提高產品的尺寸精度，而產品仍能保持原有的強度水平。

附圖說明

圖1為本發明7055鋁合金薄壁結構防加工變形的熱處理方法的一優選實施例的流程圖。

具體實施方式

為使本發明實施的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。下面結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明保護範圍的限制。

下面通過實施例對本發明做進一步詳細說明。

本發明所要解決的技術問題是降低7055鋁合金薄壁結構機加工過程中殘生的殘餘應力，防止構件的機加工變形，提高構件的尺寸精度。

本發明的7055鋁合金薄壁結構防加工變形的熱處理工藝為三級時效處理，分別作用於每次機加工後的構件，依次為以下步驟：

a.構件毛坯粗加工至一定餘量(5-8mm)，然後進行一級時效處理；

b.一級時效完成後，構件再粗加工至一定餘量(1-3mm)，後進行二級時效處理；

c.二級時效完成後，構件再粗加工至一定餘量(0.5-1mm)，後進行三級時效處理。

(3)本發明的關鍵點：

a.三級時效處理分別作用每次粗加工後的構件；

b.一級時效處理的溫度為150℃-250℃，保溫25-35小時；

c.二級時效處理的溫度為150℃-250℃，保溫25-35小時；

d.三級時效處理的溫度為150℃-250℃，保溫25-35小時。

實施例1：將7055鋁合金鍛件毛坯粗加工至足夠的餘量，經T74熱處理後，進行三次機加工和依次三級時效處理，其步驟依次為：

a.T74處理完，構件粗加工至一定餘量5mm，然後進行一級時效處理。溫度：180℃，保溫30小時。

b.一級時效後，構件再加工至一定餘量1mm，後進行二級時效處理。溫度：200℃，保溫28小時。

c.二級時效後，構件再加工至一定餘量0.5mm，後進行三級時效處理。溫度：150℃，保溫25小時。

d.三級時效後，構件進行多次精加工3次至成品。

實施例2：將7055鋁合金鍛件毛坯粗加工至足夠的餘量，經T74熱處理後，進行三次機加工和依次三級時效處理，其步驟依次為：

a.T74處理完，構件粗加工至一定餘量8mm，然後進行一級時效處理。溫度：200℃，保溫30小時。

b.一級時效後，構件再加工至一定餘量3mm，後進行二級時效處理。溫度：190℃，保溫28小時。

c.二級時效後，構件再加工至一定餘量1mm，後進行三級時效處理。溫度：170℃，保溫25小時。

d.三級時效後，構件進行多次精加工3次至成品。

實施例3：將7055鋁合金鍛件毛坯粗加工至足夠的餘量，經T74熱處理後，進行三次機加工和依次三級時效處理，其步驟依次為：

a.T74處理完，構件粗加工至一定餘量6mm，然後進行一級時效處理。溫度：180℃，保溫30小時。

b.一級時效後，構件再加工至一定餘量2mm，後進行二級時效處理。溫度：200℃，保溫28小時。

c.二級時效後，構件再加工至一定餘量0.8mm，後進行三級時效處理。溫度：150℃，保溫25小時。

d.三級時效後，構件進行多次精加工5次至成品。

實施例4：將7055鋁合金鍛件毛坯粗加工至足夠的餘量，經T74熱處理後，進行三次機加工和依次三級時效處理，其步驟依次為：

a.T74處理完，構件粗加工至一定餘量8mm，然後進行一級時效處理。溫度：180℃，保溫30小時。

b.一級時效後，構件再加工至一定餘量1mm，後進行二級時效處理。溫度：200℃，保溫28小時。

c.二級時效後，構件再加工至一定餘量0.5mm，後進行三級時效處理。溫度：200℃，保溫28小時。

d.三級時效後，構件進行多次精加工4次至成品。

實施例5：將7055鋁合金鍛件毛坯粗加工至足夠的餘量，經T74熱處理後，進行三次機加工和依次三級時效處理，其步驟依次為：

a.T74處理完，構件粗加工至一定餘量5mm，然後進行一級時效處理。溫度：220℃，保溫33小時。

b.一級時效後，構件再加工至一定餘量1mm，後進行二級時效處理。溫度：230℃，保溫35小時。

c.二級時效後，構件再加工至一定餘量0.8mm，後進行三級時效處理。溫度：150℃，保溫25小時。

d.三級時效後，構件進行多次精加工3次至成品。

最後需要指出的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制。儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。