[发明专利]一种火箭槽体用耐高温铝合金板材的制造方法

说明书

一种火箭槽体用耐高温铝合金板材的制造方法，本发明涉及铝合金板材制造领域。本发明要解决现有2219C10SYU板材，力学性能偏低的技术问题。方法：将原料熔炼，得到铝合金溶液；采用半连续铸造法制成铝合金铸锭；均匀化退火处理；铣去氧化膜，进行轧制；固溶淬火；矫直拉伸；冷加工；二次矫直；时效。本发明生产的板材厚度均匀、表面光洁、平整好，并保证性能指标稳定在：抗拉强度≥450MPa，屈服强度≥440MPa，延伸率6.7％～8.5％，可应用于飞机短舱零件、火箭槽体等航空航天领域。本发明用于制备火箭槽体用耐高温铝合金板材。

技术领域

本发明涉及铝合金板材制造领域。

背景技术

2219铝合金是Al-Cu-Mn系典型合金，因其具有较高的室温强度、优异的高温持久强度和焊接性能，常用于火箭槽体材料。该合金通过适当的热轧、冷加工以及热处理，可使该合金得到优良的性能。目前，厚度为7mm～10mm的2219C10SYU状态板材，抗拉强度等机械性能指标低于相关领域的使用要求，同时也低于国外同种类型产品10MPa～20MPa。为满足客户要求，缩小与国外同种产品的性能指标差异，需要结合实际生产，对冷加工和热处理工艺制度进行新的改进，生产出性能指标满足火箭槽体使用的板材。

发明内容

本发明要解决现有2219C10SYU板材，力学性能偏低的技术问题，而提供一种火箭槽体用耐高温铝合金板材的制造方法。

一种火箭槽体用耐高温铝合金板材的制造方法，具体按以下步骤进行：

一、按元素的质量百分比为Si：0.10％～0.18％、Fe：＜0.30％、Cu：6.40～6.70％、Mn：0.30％～0.40％、Mg：＜0.20％、Zn：＜0.10％、Ti：0.03％～0.06％、Zr：0.12％～0.18％、V：0.05％～0.12％和余量为Al称取电解铜、纯铝、Zr复合盐以及中间合金作为原料，将称取的原料放入干燥的熔炼炉中，在温度为760℃～790℃的条件下熔炼4h～5h，得到铝合金熔液；

二、采用半连续铸造法将步骤一得到的铝合金熔液制成铝合金铸锭；

所述半连续铸造法工艺为：铸造温度为740～770℃，铸造速度为20～25mm/min，冷却水强度为0.10～0.15MPa，冷却水温度为10～20℃；

三、将步骤二得到的铝合金铸锭放入台车式加热炉进行均匀化退火处理，得到均匀化退火处理的铝合金铸锭；

所述均匀化退火处理工艺为：将铝合金铸锭加热至520～530℃，然后保温23～25h，然后出炉；

四、将步骤三均均匀化退火处理的铝合金铸锭表面的氧化皮铣去，然后进行轧制，控制开轧温度为380～410℃，轧制速度为1m/s～2m/s，轧制成热轧态毛料；

五、将步骤四制备的毛料放入辊底式淬火炉中进行固溶淬火得到板材；

所述固溶淬火工艺为：设定温度为538℃，当炉气低点达到535℃时计时，在535～541℃条件下保温35～45min，然后出炉进行淬火处理，淬火转移时间为6s～8s；

六、将步骤五得到的板材进行矫直并拉伸，控制拉伸量为0.5％～0.8％；

七、将步骤六处理的板材在室温条件放置47～49h，然后采用热轧机进行冷加工，控制加工率为11.0-12.5％；冷加工工艺为3道次进行冷加工，控制每道次形变量为3.5～4.0％；

八、将步骤七处理的板材进行二次矫直；

九、将步骤八处理的板材放入时效炉中进行时效，完成一种火箭槽体用耐高温铝合金板材的制造方法；

时效工艺为：设备定温161℃，当板材实际温度达到158℃时计时，在158～164℃条件下保温15～16h。