一種2007鋁合金棒材加工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋁合金加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種2007鋁合金棒材加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]2007鋁合金屬于Al-Cu-Mg系可熱處理強化型鋁合金，作為結(jié)構(gòu)型高強度鋁合金，應用范圍非常廣泛，是許多承重結(jié)構(gòu)比如飛機的機身、機翼和連接件以及軌道列車等重要材料。在現(xiàn)有技術(shù)中，擠壓棒材容易出現(xiàn)粗晶環(huán)，由于粗晶環(huán)的力學性能和疲勞強度都較正常細晶組織性能低，因此在生產(chǎn)過程中應該對粗晶環(huán)嚴格控制。并且現(xiàn)有工藝生產(chǎn)的棒材容易產(chǎn)生光亮晶粒、裂紋、表面偏析瘤嚴重、羽毛狀晶、粗大晶粒和粗大柱狀晶等嚴重缺陷，使得棒材力學性能下降，擠壓棒材的裂紋傾向性很高，而裂紋易造成產(chǎn)品報廢甚至于造成安全事故。此外，現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的鋁合金棒材擠出后，未淬火前溫度便快速下降，使得淬火后鋁合金性能下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述已有技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種2007鋁合金棒材加工工藝，使加工的鋁合金棒材避免產(chǎn)生裂紋，盡可能降低成分偏析，降低粗晶環(huán)深度，以及避免光亮晶粒、羽毛晶等，提尚洋火后棒材的綜合性能。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種2007鋁合金棒材加工工藝，其特征在于，步驟包括:(I)配料:各元素質(zhì)量百分比為:Si ( 0.80%，F(xiàn)e ( 0.80%，Cu:3.3-4.6%，Mn:0.5-1.0%，Mg:0.4-1.8%，Cr ( 0.1%，Zn 彡 0.8%，Ti 彡 0.2%，Pb:0.8-1.5%，Ni 彡 0.2%，Bi 彡 0.2%，Sn 彡 0.2%，其他不可避免雜質(zhì)< 0.15%,Al余量；(2)將各元素依次加入熔煉爐中熔煉，待爐內(nèi)出現(xiàn)鋁水時，進行電磁攪拌，然后向爐中通入氬氣進行精煉除雜，氬氣流量為35?55scfh，將經(jīng)扒渣得到的合格鋁液注入到保溫爐中保溫，然后細化處理；(3)采用泡沫陶瓷過濾板過濾得到熔體，過濾溫度為695°C -725°C ； (4)將熔體注入鑄型中鑄造，得到鑄錠；(5)將鑄錠放入均質(zhì)爐中均勻化處理，溫度為480°C?495°C，保溫8小時，然后快速冷卻至室溫；(6)將經(jīng)過步驟(5)得到的鑄錠加熱到400 °C?440 °C，對擠壓模具加熱，然后擠壓，擠壓速度為0.9?1.4m/min ；(7)將擠壓得到的棒材放入溫度補償裝置中進行加熱，溫度為480°C ± 10°C; (8)將經(jīng)過溫度補償后的棒材進行在線淬火、自然時效、包裝。
[0005]根據(jù)上述的工藝，其特征在于，步驟(2)中熔煉溫度為715°C?750°C。
[0006]根據(jù)上述的工藝，其特征在于，步驟(2)中將經(jīng)扒渣得到的合格鋁液注入到保溫爐中保溫，溫度為705°C -740°C，保溫時間為20-30min。
[0007]根據(jù)上述的工藝，其特征在于，步驟(2)中保溫時間為25min。
[0008]根據(jù)上述的工藝，其特征在于，步驟(2)中加入鋁鈦硼細化劑進行細化。
[0009]根據(jù)上述的工藝，其特征在于，步驟(4)中鑄造溫度685°C -720°C。
[0010]根據(jù)上述的工藝，其特征在于，步驟6)中將擠壓模具加熱到450°C?500°C。
[0011]根據(jù)上述的工藝，其特征在于，步驟(7)中采用的溫度補償裝置包括:爐體，所述爐體為圓筒狀結(jié)構(gòu)；設置在爐體內(nèi)壁由耐火材料制成的保溫層；在所述保溫層內(nèi)設有多根均勻分布的加熱棒；以及插入爐體內(nèi)的熱電偶，所述熱電偶與PLC控制器連接。
[0012]本發(fā)明的有益技術(shù)效果，本發(fā)明提供了一種2007鋁合金棒材加工工藝，主要控制在線淬火前各工藝步驟的工藝條件以及增加了溫度補償步驟，采用本工藝可以有效避免裂紋，降低成分偏析，降低粗晶環(huán)深度，以及避免光亮晶粒、羽毛晶等，在淬火前對棒材采用溫度補償裝置進行溫度補償，可以提高淬火后的棒材綜合性能；采用本工藝可以成功擠壓質(zhì)量合格的2007鋁合金圓棒，生產(chǎn)出來的鋁合金力學性能更好，并且可批量生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明采用的溫度補償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]—種2007鋁合金棒材加工工藝，所述工藝步驟包括:(I)配料:各元素質(zhì)量百分比為:Si ( 0.80%，F(xiàn)e ( 0.80%，Cu:3.3-4.6%，Mn:0.5-1.0%，Mg:0.4-1.8%，Cr ( 0.1%，Zn 彡 0.8%，Ti 彡 0.2%，Pb:0.8-1.5%，Ni 彡 0.2%，Bi 彡 0.2%，Sn 彡 0.2%，其他不可避免雜質(zhì)< 0.15%，Al余量；(2)將各元素依次加入熔煉爐中，熔煉溫度為715°C?750°C ;待爐內(nèi)出現(xiàn)鋁水時，進行電磁攪拌；采用電磁攪拌，保證爐內(nèi)原料快速熔化、溫度均勻；向熔煉爐中通入氬氣進行精煉除雜，氬氣流量控制在35?55scfh ;進行扒渣得到合格的鋁液；其中，扒渣的步驟用于清除浮渣、雜質(zhì)；將鋁液注入到保溫爐中進行保溫，在溫度為705°C -740°C條件下保溫時間為20-30min ;優(yōu)選保溫時間為25min ;加入鋁鈦硼細化劑進行細化；(3)過濾:采用泡沫陶瓷過濾板進行過濾，得到熔體，過濾溫度控制在695°C -725°C ;過濾時溫度需要控制在695°C -725°C之間，否則，溫度過低，熔體流動性不好，容易冷隔，不易通過濾片；溫度過高，對除氣效果不好，影響性能；(4)鑄造:將經(jīng)過步驟(3)得到的熔體注入鑄型中，鑄造溫度685°C _720°C，得到鑄錠；(5)均勻化:將鑄錠放入均質(zhì)爐中進行均勻化處理，溫度在480°C?495°C之間，保溫8小時，然后快速冷卻至室溫；(6)擠壓:將經(jīng)過步驟(5)得到的鑄錠加熱到400°C?440°C，將擠壓模具加熱到450°C?500°C，然后進行擠壓，擠壓速度為0.9?1.4m/min，其中擠壓速度太快，淬火前溫度不好達到，太慢，型材成型困難，常出現(xiàn)裂紋；(7)溫度補償:將經(jīng)過擠壓得到棒材放入到溫度補償裝置中進行加熱，加熱溫度為480°C ±10°C ; (8)將經(jīng)過溫度補償后的棒材進行在線淬火、自然時效、包裝等。
[0015]溫度補償裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括:爐體1，所述爐體為圓筒狀結(jié)構(gòu)；設置在爐體內(nèi)壁的由耐火材料制成的保溫層2 ;在所述保溫層內(nèi)設有多根均勻分布的加熱棒3，通過在爐體內(nèi)壁覆蓋的保溫層能夠?qū)⒓訜岚艄潭ㄔ跔t體內(nèi)壁上并進行保溫；以及插入爐體內(nèi)的熱電偶4，所述熱電偶與PLC控制器連接，熱電偶用于測量爐內(nèi)溫度。耐火材料為輕質(zhì)耐火磚或硅酸鋁耐火纖維。使用時，將經(jīng)過擠壓得到的棒材5放進補償裝置內(nèi)，補償裝置的加熱棒進行加熱對棒材進行溫度補償，通過調(diào)節(jié)電流對溫度進行控制。
[0016]實施例1
(I)配料:各元素質(zhì)量百分比為:Si:0.80%，F(xiàn)e:0.80%，Cu:4.6%，Mn:0.5%，Mg:1.8%，Cr:0.1%，Zn:0.8%，Ti:0.2%，Pb:1.5%，Ni:0.2%，Bi:0.2%，Sn:0.2%，其他不可避免雜質(zhì):0.15%,Al余量；(2)將各元