[发明专利]潜水器用高压壳体铝合金模锻件的制备方法

权利要求书

1.潜水器用高压壳体铝合金模锻件的制备方法，其特征在于该制备方法按照以下步骤进行：

一、铝合金铸锭的加热：

将Ф350mm×600mm的圆形铝合金铸锭上的顶针孔进行清理，铸锭的加热温度为420℃～450℃，保温4～8小时，炉内降温至380℃～400℃后进行出炉锻造；

二、锻造模锻成型用毛坯

步骤一的铸锭出炉时进行开锻测温，铸锭开锻温度为380℃～400℃，终锻温度为370℃～390℃；将步骤一加热后的铝合金铸锭经过两次锻造拔长，滚圆锻至Ф290mm的圆棒，沿轴线方向均匀切开，得到毛坯；

三、将毛坯加热至温度为400℃～450℃，然后在平砧锻造温度为380℃～420℃、10000吨立式模压机开锻温度为400℃～450℃的条件下，进行三次润滑模压成型，得到锻件；

四、将锻件在温度为50℃～70℃、质量浓度为20%～30%的NaOH的碱槽液中蚀洗脱脂5～20分钟，然后在室温的冷水槽中洗净碱液，再在室温、质量浓度为20%～40%HNO₃的酸槽中中和洗白3～8分钟，在室温的冷水槽中洗净酸液，最后在水温为50～80℃的热水槽中冲洗；

五、将经过步骤四处理的锻件在温度为455℃～470℃的条件下，淬火保温90~180分钟，淬火所用水的温度为50℃～70℃，锻件出炉时淬火转移时间为5～15秒，淬火料筐在水中升降15～20次，然后在水中停留10～20分钟，再转移至时效炉中，加热至单级时效金属的温度为130℃～140℃，然后保温12～18小时；时效炉中加热和保温的时间为18~20小时，得到模锻件；

六、将步骤五得到的模锻件在温度为50℃～70℃、质量浓度为10%～20%的NaOH的碱槽液中蚀洗脱脂20～30分钟，然后在室温的冷水槽中洗净碱液，再在室温、质量浓度为20%～40%HNO₃的酸槽中中和洗白3～8分钟，在室温的冷水槽中洗净酸液，最后在水温为50～80℃的热水槽中冲洗；然后采用超声脉冲反射检测进行探伤，合格即得到潜水器用高压壳体铝合金模锻件; 其中所述铝合金铸锭中元素的质量百分含量为：Si为≤0.5％，Fe为≤0.5％，Cu为1.2％～2.0％，Mn为0.15％～0.30％，Mg为2.0％～3.0％，Zr为0.16％～0.30％，Zn为5.1～6.1％，Ti为≤0.10％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.10％，其余为Al；铝合金铸锭进行双级过滤、双级除气，液态氢含量≤ 0.18ml/100g。

2.根据权利要求1所述的潜水器用高压壳体铝合金模锻件的制备方法，其特征在于步骤一中将铝合金铸锭加热至温度为430℃～445℃，并保温4.5小时。

3.根据权利要求1所述的潜水器用高压壳体铝合金模锻件的制备方法，其特征在于步骤二中锻造毛坯的模具为常温。

4.根据权利要求1所述的潜水器用高压壳体铝合金模锻件的制备方法，其特征在于步骤三进行三次润滑模压成型的方法为：模压前采用压缩空气清除模具模膛内的脏物，然后安装上下模，采用沙锭油掺杂石墨作为润滑剂，锻件出炉时每横排料盘的第一件和最后一件的开锻温度和终锻温度均为380℃～400℃，将锻件用天车吊到上料架上，按顺序推入模膛，镦压毛坯，锻造在10000吨立式模压机进行，锻件进行三次模锻成型，终压时进行两次润滑上压，然后抬车放气后再润滑上压，成型模具温度为380℃～410℃。

5.根据权利要求1所述的潜水器用高压壳体铝合金模锻件的制备方法，其特征在于步骤四中在温度为60℃、质量浓度为25%的NaOH的碱槽液中蚀洗脱脂20分钟。

6.根据权利要求1所述的潜水器用高压壳体铝合金模锻件的制备方法，其特征在于步骤四和步骤六中在室温、质量浓度为30%HNO₃的酸槽中中和洗白5分钟。

7.根据权利要求1所述的潜水器用高压壳体铝合金模锻件的制备方法，其特征在于步骤五中在温度为459℃～465℃的条件下，淬火保温90分钟，锻件出炉时淬火转移时间为10秒，且淬火料筐在水中升降15次，然后在水中停留15分钟。