[发明专利]一种铝合金弹壳制造方法及弹壳

说明书

本发明提供一种铝合金弹壳及其制造方法，所述铝合金弹壳的制造方法包括以下步骤：S1.准备铝合金原材料并熔炼铝合金溶液；S2.制备铝合金弹壳坯料；S3.成型处理；S4.表面处理。本发明根据弹壳的结构特点及使用环境，科学合理设计合金成分，经过3D喷射成型快速凝固技术、多道次模具冲压成型处理、硬质阳极氧化表面处理后制得铝合金弹壳，整套工艺过程完整，可操作性强，能够实现替代传统铜质、钢质弹壳的目的。

技术领域

本发明属于弹药制品技术领域，更具体地，涉及一种铝合金弹壳及其制造方法。

背景技术

轻武器的减重是提高部队作战机动性的主要途径，以单兵装备为例，陆军士兵在伊拉克战争中负荷高达35kg，超过负荷标准l0kg。在阿富汗战场上单兵平均负重约50kg，高负荷行军削弱了单兵的机动性和作战能力，而自动化武器作为单兵装备作战打击中的核心和关键，降低系统重量，最大程度发挥作战效能，己成为其发展的终极目标。

传统弹壳均采用铜和钢为材料，重量大，携带不便，铝合金材料成为各国武器轻量化研究的方向。铝是轻型结构金属，具有许多优异的性能，与钢铁、工程塑料等材料相比，铝合金有着质量轻、比强度高等优异的性能。铝还具有优良的吸湿能力、流动性、尺寸稳定性、机械加工性能和电磁干扰屏蔽性能。铝的这些优异性能，使铝合金在国防、航空工业、汽车、摩托车、光学仪器、机械设备和电子产品等领域有着非常广阔的前景。尤其是将铝合金作为轻量化弹壳材料，可大幅度降低弹壳重量，提高单兵作战效能。因此，铝合金弹壳及其成型技术已成为各国弹药轻量化研究的重点。

传统的弹壳生产多采用冷冲压和冷锻(冷挤压)，但是，采用现有工艺制备铝合金材料弹壳，存在可挤压性差、延伸率低等问题，难以实现大塑性变形，其强度、变形量、耐高温性能等无法满足要求，因此，将铝合金材料替代铜或者钢材料应用于铝合金弹壳制造，仍然存在较大的技术难题。

发明内容

针对现有技术中铝合金弹壳及其制造技术的不足，本发明的目的在于提供一种铝合金弹壳制造方法。该方法科学合理设计合金成分，经过3D喷射成型快速凝固技术、多道次模具冲压成型处理、硬质阳极氧化表面处理后制得铝合金弹壳，整套工艺过程完整，可操作性强，能够实现替代传统铜质、钢质弹壳的目的。

本发明的另一目的在于提供一种上述制造方法制得的铝合金弹壳。制得的铝合金弹壳强度和硬度得到提高，且具有良好的机械性能，能够很好的满足使用要求。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种铝合金弹壳制造方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1.准备铝合金原材料并熔炼铝合金溶液；

S2.制备铝合金弹壳坯料：将步骤S1中的铝合金溶液采用3D喷射成型快速凝固方法制备铝合金弹壳沉积坯，对沉积坯挤压、切割得到弹壳毛坯；

S3.成型处理：对步骤S2制备的铝合金弹壳毛坯通过5～9次冲压，得到铝合金弹壳；

S4.表面处理：对步骤S3得到的铝合金弹壳进行表面阳极氧化处理。

进一步地，所述铝合金原材料为高强韧铝合金，由以下质量百分比的合金成分组成：

铜3.0～5.0wt.％，

镁2.0～4.0wt.％，

锰0.5～1.5wt.％，

钛0.01～0.03wt.％，

铬0.01～0.03wt.％，

锆0.01～0.03wt.％，

其余部分包含铝和杂质Si、Fe元素。