[发明专利]潜水器用高压壳体铝合金模锻件的制备方法

说明书

潜水器用高压壳体铝合金模锻件的制备方法，本发明涉及一种潜水器用高压壳体铝合金模锻件的制备方法，本发明的目的是为了解决潜水器用高压壳体模锻件耐应力腐蚀性能，强度及断裂韧性差的问题，方法为：一、铝合金铸锭的加热；二、锻造模锻成型用毛坯；三、润滑模压成型，得到锻件；四、将模锻成型的锻件蚀洗脱脂、在酸槽中中和洗白；五、热处理；六、将热处理后的模锻件进行金相组织检测和性能检测，检测合格的模锻锻件即完成。本方法制造的一种不仅满足标准要求，而且提高了壳体的耐压力，改善了潜水器用高压模锻件的强度、断裂韧性等特点，提高了壳体的使用寿命。本发明应用铝合金锻造领域。

技术领域

本发明涉及一种潜水器用高压壳体铝合金模锻件的制备方法。

背景技术

随着我国航海事业的发展，对潜水艇的性能要求越来越高，潜水艇中的壳体锻件是主要受力构件，要求壳体具有高耐应力腐蚀，高强度及断裂韧性，要求纵向抗拉强度≥535MPa,屈服强度≥450MPa,延伸率≥10％，研究出一种具有结构强度大、耐应力腐蚀性能好、断裂韧性好的模锻件，满足航海发展的需要，提高潜水器壳体的使用寿命，可以使我国逐渐掌握同类技术，为降低潜水器的制造成本奠定基础。

发明内容

本发明的目的是为了解决潜水器用高压壳体模锻件耐应力腐蚀性能，强度及断裂韧性差的问题，提供了潜水器用高压壳体铝合金模锻件的制备方法。

本发明潜水器用高压壳体铝合金模锻件的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Ф290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℃，然后在模具温度为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。

本发明制造的潜水器用高压壳体铝合金模锻件不仅满足标准要求，纵向抗拉强度可达552-556MPa,屈服强度为480MPa,延伸率为12-14％，35℃的条件下，在质量浓度为3.5％的NaCl溶液中腐蚀20d，应力腐蚀无断裂，其他满足GJB2351标准，满足了航海发展的需要，提高了潜水器壳体的使用寿命使用寿命，满足潜水器用高压壳体模锻件制造要求。