一种薄壁马鞍形铝合金铸件热处理变形控制方法.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(10)申请公布号CNCN103834883103834883A(43)申请公布日2014.06.04(21)申请号201210473191.4(22)申请日2012.11.20(71)申请人北京航星机器制造公司地址100013北京市东城区和平里东街11号(72)发明人贺晓军何智勇尤逢海刘洋姚为胡晓雪吴凯(74)专利代理机构北京卫平智业专利代理事务所(普通合伙)11392代理人符彦慈(51)Int.Cl.C22F1/04(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称一种薄壁马鞍形铝合金铸件热处理变形控制方法(57)摘要本发明公开了一种薄壁马鞍形铝合金铸件热处理变形控制方法。适用于大型薄壁铸造铝合金类零件。该方法根据铸件特点，加热前在铸件上安装堵盘和卡箍的方法，壁厚较厚一端朝下，垂直放置的方式入炉；分阶段加热，减小加热时的热应力；固溶阶段采用可调式工装维形，减小淬火时的变形；时效阶段继续施加预紧力，保持工装的约束力。本发明的优点：采用阶段升温、固溶、时效阶段可调式工装维形方法，解决了薄壁铸造铝合金热处理阶段变形控制的问题，避免了固溶后反复校形，形位尺寸难以控制的问题。通过加热前和固溶后根据变形规律施压预紧力，达到精确控制变形的目的。CN103834883ACN10384ACN103834883A权利要求书1/1页1.一种薄壁马鞍形铝合金铸件热处理变形控制方法，其具体步骤为：第一步，安装工装：在待处理铸件的前端和后端安装堵盘，敞口部位安装二道或以上可调式的卡箍，在靠近铸件前端、后端的部位各安装一道卡箍，对各卡箍的可调节螺栓施加预紧力，安装在前端的卡箍预紧力要求内紧外松，安装在后端的卡箍预紧力要求外紧内松；第二步，入炉方式：后端朝下，铸件垂直摆放；第三步，升温阶段：选择200～300℃入炉，以70～100℃的速度升至510～520℃，保温0.2～0.6h，以0.5℃/min的升温速度升至520～545℃；第四步，固溶阶段：铸件在520～545℃保温8～20h，然后转入水中固溶，水温要求50～60℃，铸件在水中停留5～10min；第五步，调节工装：固溶处理后，对卡箍的可调节螺栓施加预紧力，安装在前端的卡箍要求内紧外松，安装在后端的卡箍要求外紧内松，此步要求在1h内完成；第六步，时效：铸件在空气中自然时效7～9h，然后进行人工时效，要求温度140～170℃，保温时间6～10h，出炉冷却。2.根据权利要求1所述的薄壁马鞍形铝合金铸件热处理变形控制方法，其特征在于，第一步中，安装三道可调式的卡箍，除在靠近铸件前端、后端的部位各安装一道卡箍外，在铸件中部安装再一道卡箍；其中安装在中部的卡箍的预紧力内外约束力值一致。3.根据权利要求1所述的薄壁马鞍形铝合金铸件热处理变形控制方法，其特征在于，第一步中，所述堵盘为带通孔凸台的盘体，凸台高20mm并带有2mm的斜度。4.根据权利要求1、2或3所述的薄壁马鞍形铝合金铸件热处理变形控制方法，其特征在于，在第三步中，选择300℃入炉，以80℃/h的速度升至520℃，保温0.2h；以0.5℃/min的升温速度升至540℃；在第四步中，铸件在540℃保温14h，然后以不大于10s的转移速度迅速入水，水温要求55℃，铸件在水中停留8min；在第六步中，进行人工时效要求温度155℃，保温时间7.5h。2CN103834883A说明书1/4页一种薄壁马鞍形铝合金铸件热处理变形控制方法技术领域[0001]本发明涉及一种铸造铝合金热处理变形控制方法，更具体地涉及一种薄壁马鞍形铝合金铸件的热处理变形控制方法，属于铸造铝合金热处理领域，适用于大型薄壁铸造铝合金类零件的热处理。背景技术[0002]铝合金铸造结构件因具有优异的使用性能，可成形复杂构件，成本低的特点，在航空航天、船舶、轨道交通等领域应用十分广泛。随着生产制造技术指标要求的不断提高，产品的结构形式越来越复杂，紧凑程度越来越高。但对于形状复杂的结构件，如果采用传统的固溶-时效工艺热处理，将会产生较大的变形，特别是由于产品前后端固溶入水存在的差异，导致先入水一端开口，后入水一端收口，严重影响产品后续的加工和最终使用，而壁厚2～4mm的薄壁马鞍形结构铝合金铸件，结构更为复杂，变形量更大。发明内容[0003]针上述问题，本发明公开了一种薄壁马鞍形铝合金铸件热处理变形控制方法，旨在提供一种在固溶和时效两个阶段均采用可调式卡箍和堵盘的组合工装来控制热处理变形的技术方案，能有效地控制薄壁马鞍形铝合金铸件热处理变形。[0004]本发明中，薄壁马鞍形铝合金铸件各部位，其中：壁厚相对较薄一端作为前端，壁厚相对较厚一端作为后端。[0005]本发明采用的技术方案，