搅拌摩擦焊拼焊板固溶时效一体化成形方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107460416A(43)申请公布日2017.12.12(21)申请号201710628941.3(22)申请日2017.07.28(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人胡志力华林李锦(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人崔友明(51)Int.Cl.C22F1/04(2006.01)B23K20/12(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称搅拌摩擦焊拼焊板固溶时效一体化成形方法(57)摘要本发明公开了一种搅拌摩擦焊拼焊板固溶时效一体化成形方法，包括如下步骤：（1）固溶保温：将铝合金板进行固溶处理并保温。（2）搅拌摩擦焊拼焊板：利用搅拌摩擦焊设备将两块固溶后的铝合金板焊接在一起，获得搅拌摩擦焊拼焊板。（3）热变形和模内淬火：将搅拌摩擦焊拼焊板加热到固溶温度，然后立即移入带有水道的模具内进行冲压，同时进行模内淬火。（4）时效处理：变形得到的产品移入到时效炉中进行时效处理。采用本发明的方法，可以防止固溶处理导致搅拌摩擦焊拼焊板异常晶粒长大的问题，改善搅拌摩擦焊拼焊板的成形性和力学性能。同时能减少前期资本的投入、同时也可以提高生产效率，促进了铝合金搅拌摩擦焊拼焊板的应用。CN107460416ACN107460416A权利要求书1/1页1.一种搅拌摩擦焊拼焊板固溶时效一体化成形方法，其特征在于包括如下步骤：（1）固溶保温：将铝合金板进行固溶处理并保温；（2）搅拌摩擦焊拼焊板：利用搅拌摩擦焊设备将两块固溶后的铝合金板焊接在一起，获得搅拌摩擦焊拼焊板；（3）热变形和模内淬火：将搅拌摩擦焊拼焊板加热到固溶温度，然后立即移入带有水道的模具内进行冲压，同时进行模内淬火；（4）时效处理：变形得到的产品移入到时效炉中进行时效处理。2.根据权利要求1所述搅拌摩擦焊拼焊板固溶时效一体化成形方法，其特征在于：步骤（1）中，固溶处理的温度460℃～580℃，保温时间10min～60min。3.根据权利要求1所述搅拌摩擦焊拼焊板固溶时效一体化成形方法，其特征在于：步骤（3）中，固溶温度460℃～580℃。4.根据权利要求1所述搅拌摩擦焊拼焊板固溶时效一体化成形方法，其特征在于：步骤（4）中，转移时间小于或等于2小时。5.根据权利要求1所述搅拌摩擦焊拼焊板固溶时效一体化成形方法，其特征在于：步骤（4）中，时效温度：160℃～200℃，时效时间：6h～18h。2CN107460416A说明书1/4页搅拌摩擦焊拼焊板固溶时效一体化成形方法技术领域[0001]本发明涉及一种金属板料的制造成形方法，具体涉及搅拌摩擦焊拼焊板固溶时效一体化成形方法，属于塑形加工技术领域。背景技术[0002]随着汽车行业的迅速发展，环境污染和资源短缺问题日益突出，节约资源和减少污染成为汽车行业亟待解决的两大问题。着眼于可持续发展，减轻汽车质量，降低燃油消耗及减少排放污染的任务显得尤为迫切，汽车轻量化技术是解决这些问题的重要途径之一。研究表明，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%~8%；排放降低13%。近年来，为了实现汽车轻量化，目前常采用轻量化材料和拼焊板成形技术的方法来减轻汽车重量。由于铝及铝合金具有密度小，导电性好，耐蚀性强，散热性好，更重要的是其具有高的比强度，能够满足汽车材料的使用要求，符合汽车轻量化发展趋势。另外，铝合金还是除钢铁材料外最大限度的可回收利用材料，目前的回收率约85%，到2010年将上升至90%。因而铝合金在汽车车身上得到了广泛应用，成为了一种典型的汽车轻量化材料。[0003]但是铝合金在应用存在两大问题：其一，铝合金由于其有极强的氧化能力、较大的导热系数和比热容、线膨胀系数大、容易产生气孔等因素导致铝合金拼焊连接困难；其二，铝合金在室温条件下冲压容易出现回弹和破裂的伸长率小，弹性系数仅为钢板的1/3，成形金属流动困难等因素导致其成形性能较差；因而铝合金在汽车上的应用受到了一定的限制。首先为了解决铝合金连接难题，通常采用FSW的方式，这种固态连接方式具有优质、高效、焊接变形小、无污染等优点。其次为了解决铝合金成形差的难题，目前许多铝合金板材冲压成形通常采用铝合金热冲压技术，采用铝合金高温成形方式：铝合金塑性好、变形抗力低、成形难度低。[0004]根据现有文献表明：在高强钢热冲压技术的基础上，英国帝国理工大学的林建国首先提出了针对铝合金的热处理和热成形相结合的复合工艺，即热成形-淬火一体化新工艺(solutionheattreatment，formingandcold-diequenching，HFQ)。南京航空航天的陈明和申请的中国专利提出了一种可热处理铝合金同步淬火热成形工艺，