高强度2xxx系铝合金板材生产方法与流程

本发明属于铝合金生产，尤其涉及一种高强度2xxx系铝合金板材生产方法。

背景技术：

1、2xxx系铝合金(al-cu-mg合金)具有低密度、高比强度、高比模量、良好的机械加工性能和疲劳性能等特点。在航空航天、武器、高铁等现代高端装备制造业中得到广泛的应用。如2024-t351铝合金板材广泛应用在机身上。

2、但是，随着飞机性能要求的提高，对2024-t351铝合金板材的性能要求在越来越严。尤其是很对一些特殊工件，对板材的力学性能要求远超普通标准。现有的工艺生产的2024铝合金板材强度不足，极大的限制了其在特殊领域的应用。

3、综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

技术实现思路

1、针对上述缺陷，本发明主要提供一种高强度2xxx系铝合金板材生产方法，解决现有工艺所生产的铝合金板材的强度无法满足特殊领域的强度标准的技术问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供一种高强度2xxx系铝合金板材生产方法，包括如下步骤：

3、s1，铸造铝合金扁锭；

4、铝合金扁锭的厚度为420mm-480mm；

5、s2，均质化处理：使铸锭中的成分更加均匀，消除微观偏析组织；

6、所述均质化处理的温度为：496±3℃，保温时间为30小时；

7、s3，热轧；将铝合金扁锭轧制成板材；

8、所述热轧的预加热温度为：440℃±20℃，保温时间为：2～4h；终轧温度不低于300℃；

9、s4，固溶淬火处理；

10、固溶温度：496±3℃，固溶时间：20-500min；淬火冷却方式为水冷；

11、s5，拉伸；

12、对铝合金板材进行拉伸处理，矫正板形，消除内应力；拉伸的变形量为：1.5-3.0％；拉伸停留时间不超过30min；

13、s6，自然时效处理；

14、板材在室温环境中，静置时间不少于4天。

15、根据本发明的高强度2xxx系铝合金板材生产方法，所述铸造过程包括熔炼、精炼、在线除渣、除气以及过滤处理；熔炼温度为：690-755℃；精炼温度为：700-750℃，精炼时间：20-90分钟。

16、根据本发明的高强度2xxx系铝合金板材生产方法，所述铝合金扁锭在均质化处理之后进行锯铣处理；

17、所述锯铣处理包括，扁锭铣八面铣：大面铣面量10-25mm，小面铣面量5-20mm；锯切量：浇口端≥100mm，膨胀端≥300mm。

18、根据本发明的高强度2xxx系铝合金板材生产方法，所述终轧温度设置为300-330℃。

19、根据本发明的高强度2xxx系铝合金板材生产方法，通过提高预加热温度或者减少加工道次，提升终轧温度。

20、根据本发明的高强度2xxx系铝合金板材生产方法，所述热轧步骤包括，先横轧2-4道次，再将铸锭旋转90℃再进行纵轧，直至将铝合金扁锭轧制到预定的厚度。

21、根据本发明的高强度2xxx系铝合金板材生产方法，所述固溶温度为496℃，固溶时间为43min。

22、根据本发明的高强度2xxx系铝合金板材生产方法，所述自然时效处理的静置时间为：4-7天。

23、根据本发明的高强度2xxx系铝合金板材生产方法，所述铝合金板材的材质为2024-t351铝合金。

24、根据本发明的高强度2xxx系铝合金板材生产方法，所述2024-t351铝合金板材的成分为，si:0～0.08，fe:0～0.10％，cu:4.0～4.4％，mn:0.6～0.9％，mg:1.4～1.6％，cr:0～0.10％；zn:0～0.20％，ti:0.02～0.06％，杂质元素≤0.15％，其余为al。

25、综上，本发明通过优化热轧工艺、固溶淬火工艺、时效工艺以及成分配比，使铝合金板材的强度提高。达到了特殊领域的力学性能要求，能够适用于高强度领域。解决了现有工艺所生产的铝合金板材的强度无法满足特殊领域的强度标准的技术问题。

技术特征：

1.一种高强度2xxx系铝合金板材生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的高强度2xxx系铝合金板材生产方法，其特征在于，所述铸造过程包括熔炼、精炼、在线除渣、除气以及过滤处理；熔炼温度为：690-755℃；精炼温度为：700-750℃，精炼时间：20-90分钟。

3.如权利要求1所述的高强度2xxx系铝合金板材生产方法，其特征在于，所述铝合金扁锭在均质化处理之后进行锯铣处理；

4.如权利要求1所述的高强度2xxx系铝合金板材生产方法，其特征在于，所述终轧温度设置为300-330℃。

5.如权利要求4所述的高强度2xxx系铝合金板材生产方法，其特征在于，通过提高预加热温度或者减少加工道次，提升终轧温度。

6.如权利要求1所述的高强度2xxx系铝合金板材生产方法，其特征在于，所述热轧步骤包括，先横轧2-4道次，再将铸锭旋转90℃再进行纵轧，直至将铝合金扁锭轧制到预定的厚度。

7.如权利要求1所述的高强度2xxx系铝合金板材生产方法，其特征在于，所述固溶温度为496℃，固溶时间为43min。

8.如权利要求1所述的高强度2xxx系铝合金板材生产方法，其特征在于，所述自然时效处理的静置时间为：4-7天。

9.如权利要求1～8任意一项所述的高强度2xxx系铝合金板材生产方法，其特征在于，所述铝合金板材的材质为2024-t351铝合金。

10.如权利要求9所述的高强度2xxx系铝合金板材生产方法，其特征在于，所述2024-t351铝合金板材的成分为，si:0～0.08，fe:0～0.10％，cu:4.0～4.4％，mn:0.6～0.9％，mg:1.4～1.6％，cr:0～0.10％；zn:0～0.20％，ti:0.02～0.06％，杂质元素≤0.15％，其余为al。

技术总结
本发明涉及铝合金生产技术领域，提供了一种高强度2xxx系铝合金板材生产方法，包括铸造铝合金扁锭；均质化处理：热轧；预加热温度为：440℃±20℃，保温时间为：2～4h；终轧温度不低于300℃；固溶淬火处理；固溶温度：496±3℃，固溶时间：20‑500min；淬火冷却方式为水冷；拉伸；自然时效处理；板材在室温环境中，静置时间不少于4天。借此，本发明通过优化热轧工艺、固溶淬火工艺、时效工艺以及成分配比，使铝合金板材的强度提高。达到了特殊领域的力学性能要求，能够适用于高强度领域。解决了现有工艺所生产的铝合金板材的强度无法满足特殊领域的强度标准的技术问题。

技术研发人员：吕纪雪,徐志远,于继海,何康乐,顾华锋,张华,孟双,黄同瑊,赵俊才
受保护的技术使用者：山东南山铝业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/28