铝合金厚板的淬火与拉伸技术.doc

铝合金厚板的淬火与拉伸技术 铝合金厚板的轧制工艺为热轧状态下轧制，变形率为60%-80%内部组织为热轧变形组织；而薄板为冷变形组织，变形率在98%以上，两者有很大的差异。如图1-1所示，厚板淬火-拉伸的工艺流程可概括为：由热轧机提供满足拉伸工艺要求的拉伸板坯料，板材经过盐浴炉或空气炉固溶处理后，在冷却水中进行 热轧板材 淬火处理 拉伸矫直 时效处理 据切成品 辊式矫直 图1-1 淬火处理；淬火后的板材，在室温下规定的时间内，沿纵向在拉伸机上进行1.5%-3%的拉伸永久性塑性变形，以消除淬火后板材内部的残余应力；对于淬火变形较大的板材，应预先进行辊式矫直处理，以改善拉伸板的平直度；拉伸后的板材即可进行时效强化处理。 铝合金板材的淬火 1.1、铝合金厚板的淬火工艺过程及生产方式 盐浴炉加热方式淬火的特点 盐浴炉淬火流程如下图 硝盐炉加热 冷水淬 硝酸蚀洗 冷水清洗 盐浴炉的特点是： 设备结构简单,制造及生产成本低，易于温度控制；但安全性差，耗电量大，不易清理，常年处于高温状态，调温周期长。使用盐浴炉热处理具有加热速度快，温差小，温度准确等优点，充分满足了工艺对加热速度和温度精度的要求，对板材的力学性能提供了保证。缺点是：转移时间很难由人工准确的控制在理想范围内，有不确定的因素；在水中淬火时，完全靠板材与冷却水之间的热交换而自然冷却，形成了不均匀的冷却过程，使得淬火后的板材内部应力分布很不均匀；板材变形较大，在随后的精整过程中易造成表面擦、划伤等缺陷，并且不利于板材的矫平；盐浴加热时，板面与熔盐直接接触，板面形成较厚的氧化膜，在淬火后的蚀洗过程中很容易形成氧化色（俗称花脸）影响表面的一致性。 B、空气加热炉方式淬火的特点 空气炉淬火流程如下图 空气加热炉 高压冷水 低压冷水 空气炉特点：设备结构复杂，制造成本高，但安全性好，耗电量少，生产灵活，可随时根据生产要求调整温度。与盐浴炉相比，空气炉热处理同样具有温度准确、均匀性好、温差小等优点，同时转移时间也能规范控制，由于采用了高压喷水冷却，不仅改善了不均匀的淬火冷却状态和应力分布方式，而且使板材的平直度和表面质量均大幅度提高，简化了工艺，易于实现过程自动化控制降低劳动强度和手工控制的不便。缺点是相对盐浴炉而言加热过程升温时间相对较长，生产效率有所降低。空气炉的加热方式分为辊底式空气炉和吊挂式空气加热炉。目前国际上，最为先进的淬火加热炉为辊底式空气淬火加热炉。用这种热处理炉生产铝合金淬火板，工艺过程简单、板材单片加热及单片冷却，可被均匀快速加热，冷却强度大，均与性好，使得淬火板材具有优良的综合性能。 淬火工艺参数 固溶处理的加热温度 几种典型的铝合金厚板固溶处理温度见下表 铝合金牌号 加热温度/℃ 铝合金牌号 加热温度/℃ 2024 2A12 496-500 7075 465-475 2017 498-505 7475 475-485 2014 2A14 498-505 7050 475-485 2618 525-535 7022 460-480 2219 530-540 7020 460-500 2124 496-500 7A04 468-472 6061 6082 520-530 7A09 468-472 B、固溶处理的保温时间 盐浴炉淬火和空气炉淬火的推荐固溶处理保温时间见下表 典型铝合金厚板（盐浴炉加热）固溶处理保温时间 板材厚度/mm 6.1-10 10.1-20 20.1-40 40.1-50 50.1-60 保温时间/min 50-60 60-70 70-80 80-90 90-100 板材厚度/mm 60.1-70 70.1-80 80.1-90 90.1-105 106-120 保温时间/min 100-110 110-120 130-150 170-180 190-210 典型铝合金厚板（空气炉加热）固溶处理保温时间 板材厚度/mm 6.1-12.7 12.8-25.4 25.5-38.1 38.2-50.8 50.9-63.5 63.6-76.2 76.3-88.9 89-101.6 保温时间/min 60-70 90-100 120-130 150-160 180-190 210-220 240-250 270-280 C、淬火冷却速度 冷却速度对可热处理强化铝合金材料的力学性能和抗腐蚀性能有显著的影响，而淬火介质的温度及其流动性等有直接影响着冷却速度。通常用的最多、最有效和最经济的介质是水。水的沸点比板材的加热温度地很多，在淬火时很容易使板材周围的液体气化形成一层蒸汽膜覆盖板材表面，使板材与冷水隔开，降低了冷却