本發明屬于合金材料領域,涉及一種鋁合金薄板的制備方法,特別是涉及一種航空貨運超寬幅鋁合金薄板的制備方法。
背景技術:
:作為變形鋁合金,al-zn-mg-cu合金比強度高、具有較好的耐蝕性,可以加工成各種形態、規格的結構材料,厚度0.8~4.0mm鋁合金薄板可用于制造航空貨運集裝器的廂板、底板及托盤等結構件。鑄錠鑄造及均熱完成后,后續典型生產工藝流程如下:預熱軋制開卷裝料鹽浴槽內固溶淬火一次矯直人工時效二次矯直鋸切包裝入庫發貨。目前,使用小規格硬鋁合金扁錠生產超寬幅鋁合金薄板時,生產效率低,寬展量不足,生產超寬幅板材受限,同時成品率也較低。以鹽浴槽作為固溶處理設備時,板材在鹽浴槽內完成固溶后,需將其吊出,裝入水槽內淬火,即固溶至淬火的轉移時間較難控制,導致固溶不充分或固溶淬火穩定性差;板材在固溶前,需要將其裝入料框內,淬火后,又需將其從料框內取出,容易導致板材表面擦劃傷,降低表面質量,這必然對人員素質及熟練度提出了高要求。同時,使用鹽浴槽對合金進行加熱,表面質量難以控制,穩定性較差,而浸入水中淬火,容易導致鋁合金薄板冷卻不均勻,板材不平度較差,雖然通過增加拉伸或矯直等工序來改善板型,但生產工序增多,生產周期較長。技術實現要素:為克服現有技術中存在的缺點,本發明的目的是提供一種性能優異、尺寸精度高、平直度好、表面質量高、成品率高、生產效率高及工序簡化的航空貨運超寬幅鋁合金薄板制備新方法。為實現上述目的,本發明使用的技術方案為:一種航空貨運超寬幅鋁合金薄板的制備方法,所述制備方法的工藝流程包括以下步驟:s1:將鋁合金鑄錠在460~480℃下預熱5~15小時;s2:將步驟s1所得的鋁合金鑄錠進行軋制,得到卷材;s3:將步驟s2所得的卷材進行重卷清洗、切邊,所述切邊的總量控制在40~60mm;s4:將步驟s3得到的卷材在氣墊式連續熱處理機組內進行固溶淬火及拉伸矯直;s5:將步驟s4得到的卷材轉至橫切,開卷、鋸切成板材;s6:將所述板材在120℃~140℃下進行20小時~27小時的時效處理,得到成品板材;s7:將所述成品板材進行檢測、包裝。優選的,所述步驟s1中的鋁合金鑄錠的目標成分包括下述重量百分比的原料:si≤0.50,fe≤0.50,cu0.10-2.25,mn≤0.30,mg1.0-2.9,cr0.01-0.28,zn5.0-6.1,ti0.001-0.20,zr≤0.18,余量為al及不可避免的雜質。優選的,所述步驟s1中的鋁合金鑄錠的目標成分包括下述重量百分比的原料:si≤0.50,fe≤0.50,cu1.0-2.0,mn≤0.30,mg1.5-2.5,cr0.10-0.20,zn5.5-6.0,ti0.005-0.15,zr≤0.18,余量為al及不可避免的雜質。優選的,所述步驟s1中的鋁合金鑄錠規格為厚度590mm,寬度1600mm。優選的,所述步驟s2中的軋制為先橫軋至1700~2900mm,寬展量在100~1300mm,再縱軋至厚度為0.8~4.0mm,切邊為80~100mm。優選的,所述橫軋的道次為5~18,每道次壓下量為4%~18%,軋制速度為1.2~1.6m/s。優選的,所述步驟s4中的氣墊式連續熱處理機組為氣墊爐。優選的,所述步驟s4中熱處理機組內各區溫度為430~480℃,工藝段速度為5~30m/min,所述拉伸矯直變形量為1.0%~1.5%。優選的,所述步驟s4中的淬火采用水淬方式。優選的,所述步驟s5中的卷材需在6h內轉至橫切。與現有技術相比,本發明的有益效果是:軋制硬鋁合金扁錠時,通過合理分配軋制道次及壓下量,提高鑄錠寬展量,經重卷等工序后,本發明直接在氣墊式連續熱處理機組內進行固溶淬火及拉伸矯直,制備工序減少、生產周期短、成本降低、成品率提高、生產效率提高,所生產的板材殘余應力低、尺寸精度較高、不平度、表面質量較好。附圖說明圖1為本發明的工藝流程圖。具體實施方式一種航空貨運超寬幅鋁合金薄板的制備方法,其工藝流程如圖1所示,包括以下步驟:s1:將鋁合金鑄錠在460~480℃下預熱5~15小時。所述鋁合金鑄錠的目標成分包括下述重量百分比的原料:si≤0.50,fe≤0.50,cu0.10-2.25,mn≤0.30,mg1.0-2.9,cr0.01-0.28,zn5.0-6.1,ti0.001-0.20,zr≤0.18,余量為al及不可避免的雜質。所述鋁合金鑄錠規格為厚度590mm,寬度1600mm。s2:將步驟s1所得的鋁合金鑄錠進行軋制,得到卷材。在軋制時,先將鋁合金鑄錠橫軋至1700~2900mm,寬展量在100~1300mm,再縱軋至厚度為0.8~4.0mm,切邊為80~100mm。而橫軋分為5~18道次,每道次壓下量為4%~18%,軋制速度為1.2~1.6m/s。s3:將步驟s2所得的卷材進行重卷清洗、切邊,所述切邊的總量控制在40~60mm。s4:將步驟s3得到的卷材在氣墊式連續熱處理機組內進行固溶淬火及拉伸矯直,所述熱處理機組內各區溫度為430~480℃,工藝段速度為5~30m/min,所述拉伸矯直變形量為1.0%~1.5%。所述氣墊式連續熱處理機組可以是氣墊爐,而淬火則采用水淬方式。在固溶淬火及拉伸矯直過程中,通過調整相應工藝參數,可以控制板材不平度,板材尺寸精度能夠有效控制。s5:將步驟s4得到的卷材在6h內轉至橫切,開卷、鋸切成板材。s6:將所述板材在120℃~140℃下進行20小時~27小時的人工時效處理,得到成品板材;s7:將所述成品板材進行檢測、包裝。實施例一生產成品規格厚度為0.8mm,寬度為2700mm,長度為3000mm的硬鋁合金板材時,其工序如下:選擇符合成分要求的鋁合金扁錠,所述鋁合金扁錠的目標成分包括下述重量百分比的原料:si≤0.50,fe≤0.50,cu0.10-2.25,mn≤0.30,mg1.0-2.9,cr0.01-0.28,zn5.0-6.1,ti0.001-0.20,zr≤0.18,余量為al及不可避免的雜質。將所述鋁合金扁錠經過460℃/15h預熱后,先橫軋,將橫軋分為18道次,每道次壓下量為4%~18%,軋制速度為1.2m/s,軋制時寬展量達到1300mm,寬展至2900mm,縱軋至成品厚度0.8mm,切邊100mm,寬度為2800mm。經重卷清洗、切邊40mm后,卷材進入氣墊式連續熱處理機組內,保溫溫度為430℃,工藝段速度為30m/min,水淬,拉伸矯直變形量為1.0%,卷材在6h內轉至橫切開卷、鋸切成品,并在120℃下時效27小時。板材經上述處理后,抗拉強度為475mpa,屈服強度為436mpa,延伸率a50mm為15.5%。板材不平度如表1所示。表10.8mm厚板材淬火時效后不平度成品規格橫向不平度mm縱向不平度mm局部不平度mm側邊彎曲度mm0.8*2700*3000mm3521.5實施例二生產成品規格厚度為4mm,寬度為1500mm,長度為3500mm的硬鋁合金板材時,其工序如下:選擇符合成分要求的鋁合金扁錠,所述鋁合金扁錠的目標成分包括下述重量百分比的原料:si≤0.50,fe≤0.50,cu1.0-2.0,mn≤0.30,mg1.5-2.5,cr0.10-0.20,zn5.5-6.0,ti0.005-0.15,zr≤0.18,余量為al及不可避免的雜質。將所述鋁合金扁錠經過480℃/5h預熱后,先橫軋,將橫軋分為5道次,每道次壓下量為4%~10%,軋制速度為1.6m/s,軋制時寬展量為200mm,寬展至1700mm,再縱軋至成品厚度為4mm的卷材,切邊100mm,寬度為1600mm。經重卷清洗、切邊60mm后,卷材進入氣墊式連續熱處理機組內,保溫溫度為480℃,工藝段速度為5m/min,水淬,拉伸矯直變形量為1.5%,卷材在6h內轉至橫切開卷、鋸切成品,在140℃下時效20小時。板材經上述處理后,抗拉強度為492mpa,屈服強度為455mpa,延伸率a50mm為14%。板材不平度如表2所示。表24mm厚板材淬火時效后不平度成品規格橫向不平度mm縱向不平度mm局部不平度mm側邊彎曲度mm4*1500*3500mm240.51采用本發明的方法來制備鋁合金超寬幅薄板,通過使用厚度為590mm,寬度為1600mm的大規格硬鋁合金扁錠,明顯提高了生產效率,而且軋制過程中可以提高寬展量,擺脫了難以生產超寬幅板材的限制,提高了超寬幅硬鋁合金板材的成品率,同時,通過對熱處理工藝優化設計,提高了板材尺寸精度及表面質量,且生產超寬幅硬鋁合金板穩定性較好。當前第1頁12