[发明专利]一种航空铝合金弧形锻板的自由锻加工方法

权利要求书

1.一种航空铝合金弧形锻板的自由锻加工方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：铸锭开坯：在锻压机上对铸锭进行自由锻开坯，将扁锭镦粗至高度的50%，进行打方、拔长、倒八方，并确保八方对应的截面积为铸锭墩粗后截面积的50%；对拔长后的棒坯墩粗至长度的50%，形成饼坯，对饼坯进行换向拔长和倒八方，确保八方棒坯的截面积为饼坯截面的50%；继续循环对八方棒坯进行墩粗和饼坯的换向拔长，最终矫正成目标尺寸的预加工锻坯，确保该开坯过程的总锻比不低于17；

步骤二：锻坯粗加工：对锻坯上下两个大平面均匀机加工去除余量，上下表面粗糙度Ra≤3.5，其他面粗超度Ra≤12.5，棱边倒角C2；

步骤三：锻板打弯：在压机的上砧座安装窄平砧，压机地面可移动工作台上安装两个规格相同的宽平砧，宽平砧两侧的倒角为R=80mm，两个宽平砧之间相距200~1000mm；打弯初始阶段，锻板一端放置在贴近宽平砧倒角位置的平台上，并使端部对准窄平砧，窄平砧下压锻板贴近倒角位置处，下压量≤15mm，形成初步弧度；再移动工作台和锻板，使锻板内侧依次受到窄平砧的下压，通过调整两个宽平砧间距进行整体或局部压弯；压弯过程的下压量需合理控制，不允许一次下压量过大导致弧度超出成品弧度要求，打弯后使用与成品锻板弧度相同的样板测量锻板上、下表面的弧度，要求弧形锻板上、下表面与样板间隙≤5mm；

步骤四：淬火：对打弯后的锻板进行固溶热处理，空气淬火炉的温度设置范围为472℃-482℃，按金属到温开始计算保温时间，金属保温390分钟-600分钟，淬火水温为20-40℃，淬火转移时间小于或者等于15秒，锻件浸泡时间为20分钟-40分钟；

步骤五：冷变形、矫形：对弧形锻板厚度方向上进行冷变形去残余应力处理，冷变形率控制在2-5%，上端窄平砧每次压下量≤5mm，沿锻板纵向每150mm测一次实际下压量；使用固定弧度的样板对锻板弧度进行测量，如果样板与弧形锻板间隙≥3mm，需要对锻板进行矫形；矫形时，压机上端安装窄平砧，压机下部安装宽平砧，锻板的弧面内侧朝向下平砧放置，通过上平砧点动下压实现对锻板弧度的矫形，多次测量以防止压过量，要求锻板与目标弧度样板间隙≤3mm；冷变形矫形需在淬火后5h内完成；

步骤六：锻板时效：对锻板进行两级时效工艺，一级时效温度为116℃-126℃，时效时间为3h-6h，按金属到温计时保温时间；二级时效温度为172℃-182℃，时效时间为6h-10h,按金属到温计时保温时间，保温结束后出炉空冷。

2.根据权利要求1所述的一种航空铝合金弧形锻板的自由锻加工方法，其特征在于：所述的步骤一中铸锭开坯的始锻温度在430℃-450℃之间，终锻温度大于等于350℃。

3.根据权利要求1所述的一种航空铝合金弧形锻板的自由锻加工方法，其特征在于：所述步骤三中的上、下平砧长度需大于锻板的宽度，以保证打弯过程中锻板在宽度方向的均匀变形。

4.根据权利要求1所述的一种航空铝合金弧形锻板的自由锻加工方法，其特征在于：所述步骤四的淬火制度中，锻件在料框中的摆放方式为使锻板竖立放置在料框中，并使锻板紧固在料框内，锻件入水前5分钟开始搅拌水槽，直至淬火结束，搅拌功率范围在50%-100%。