本发明专利技术公开了一种2024铝基复合材料夹板锻件的等温锻造成形方法，其步骤为：先在自由锻锤上对坯料进行镦粗，再拔长；在控制坯料左端不变，对距离坯料左端a处进行分料、拔长，然后将坯料整体镦扁；再对坯料的左端进行拔长并整形，制成中间坯；最后对中间坯进行等温锻造成形。该方法能够有效地实现2024铝基复合材料夹板锻件锻造成形，提高2024铝基复合材料夹板锻件的成形质量。该方法用于2024铝基复合材料夹板锻件的等温锻造成形。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种夹板锻件的等温锻造成形方法，特别是涉及了一种2024铝基复合 材料夹板锻件的等温锻造成形方法。
技术介绍
2024铝合金是一种典型的Al-Cu-Mg系高强硬铝合金，具有强度高、耐热性好等优 点，已成功用于飞机、火箭蒙皮、翼梁等高强度结构件。近年来，随着材料科学以及国内航空 航天事业的发展，单一的2024铝合金已经难以满足国防军工等领域重要零部件的高强、耐 磨等性能要求。科学研究发现，往2024铝合金基体中添加硼化钛陶瓷颗粒，硼化钛作为强化 相呈等轴装分布在晶界和晶内，以提高合金力学性能，使其具有高比强度、高比模量热稳定 性能良好、热膨胀系数小以及耐磨性良好等优点。 2024铝基复合材料夹板锻件，是一种复杂的板类锻件。由于该锻件具有内部结构 复杂、各截面尺寸变化大，整体厚度尺寸薄，外形尺寸大且不规则等特点，毛坯通常采用铸 造成型，但对于一些受力条件要求高的零件，设计要求锻造成形。该类结构锻件成形困难， 特别对预成形的制坯形状和质量有较高的要求，如与最终成形锻件尺寸不匹配，存在锻件 局部充不满，各截面转接处容易出现折叠等缺陷。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种2024铝基复合材料夹板锻件的等温锻造成 形方法，来完成2024铝基复合材料夹板锻件锻造成形，以提高2024铝基复合材料夹板锻件 的成形质量。 为解决上述技术问题，本专利技术所述2024铝基复合材料夹板锻件的等温锻造成形方 法，其技术方案包括以下步骤： 取一定规格的2024铝基复合材料的坯料，装入电炉中加热至420°C，保温270min; 将保温后的坯料取出，在自由锻锤上进行镦粗，再拔长;控制坯料左端不变，对距 离坯料左端a处进行分料、拔长，然后将坯料整体镦扁;再对坯料的左端进行拔长并整形，制 成中间坯； 将中间坯回炉加热至420°C;将模具加热至380°C~400°C;采用二硫化钼+机油对 模具上下型腔进行润滑;将加热好的中间坯置于等温压力机的下模中，进行锻造;锻造过程 分二火进行； 第一火锻造:将上模以速率为0.3mm/s进行第一次下压，欠压量为20mm，保压时间 为60s;再将上模抬高，以速率为0.15mm/s进行第二次下压，欠压量为18mm，保压时间为60s; 再将上模抬高，以速率为〇. lmm/s进行第三次下压，欠压量为15mm，保压时间为60s; 第二火锻造:将上模以速率为O.lmm/s进行下压，欠压量为5mm~6mm，保压时间为 60s ；第三火锻造:将上模以速率为0 . lmm/s进行下压，将锻件压至最终尺寸，保压时间 为120s。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术所述，能够有效地实现 2024铝基复合材料夹板锻件锻造成形，提高2024铝基复合材料夹板锻件的成形质量。经检测该材料夹板锻件外形尺寸完整。经检测该材料夹板锻件的室温拉伸性能，其抗拉强度为453Mpa(大于使用要求的 420Mpa)，其抗拉强度为331MPa(大于设计使用要求的280MPa)，断后伸长率为10.0% (大于 设计使用要求的8.0%)。 上述检测结果表明，采用该成形方法成形的2024铝基复合材料夹板锻件各项性能 指标均符合要求。【附图说明】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细说明。 图1是坯料的分料结构示意图。 图2是中间坯的结构示意图。【具体实施方式】 实施本专利技术所述的需要提供锻 造加热炉、等温压力机、机械手等设备。下面详细说明该方法的【具体实施方式】： 该2024铝基复合材料主要化学元素含量(重量百分比）为:含Mn量0.56%、含Si量 0·065%、含Cr量0·0026%、含Ti量4· 14%、含Cu量4·00%、含Fe量0·019%、含B量 1 ·94%、含 Mg量 1.52%、含Zr量0.014%、余量为Al。本方法的步骤如下：取一定规格的2024铝基复合材料的坯料，装入电炉中加热至420°C，保温270min; 将保温后的坯料取出，在自由锻锤上进行镦粗，再拔长;控制坯料左端不变，对距 离坯料左端a处进行分料、拔长，然后将坯料整体镦扁，如1所示;再对坯料的左端进行拔长 并整形，制成中间坯，如2所示；将中间坯回炉加热至420°C;将模具加热至380°C~400°C;采用二硫化钼+机油对 模具上下型腔进行润滑;将加热好的中间坯置于等温压力机的下模中，进行锻造;锻造过程 分二火进行；第一火锻造:将上模以速率为0.3mm/s进行第一次下压，欠压量为20mm，保压时间 为60s;再将上模抬高，以速率为0.15mm/s进行第二次下压，欠压量为18mm，保压时间为60s; 再将上模抬高，以速率为O.lmm/s进行第三次下压，欠压量为15mm，保压时间为60s;生产过 程参数如下表所示： 第二火锻造:将上模以速率为O.lmm/s进行下压，欠压量为5mm~6mm，保压时间为 60s;生产过程参数如下表所示：第三火锻造:将上模以速率为O.lmm/s进行下压，将锻件压至最终尺寸，保压时间 为120s，生产过程参数如下表所示：【主权项】1. 一种，其特征在于，包括以下步骤： 取一定规格的2024铝基复合材料的坯料，装入电炉中加热至420°C，保温270min; 将保温后的坯料取出，在自由锻锤上进行镦粗，再拔长;控制坯料左端不变，对距离坯 料左端a处进行分料、拔长，然后将坯料整体镦扁;再对坯料的左端进行拔长并整形，制成中 间坯； 将中间坯回炉加热至420°C;将模具加热至380°C~400°C;采用二硫化钼+机油对模具 上下型腔进行润滑;将加热好的中间坯置于等温压力机的下模中，进行锻造;锻造过程分三 火进行； 第一火锻造：将上模以速率为〇.3mm/s进行第一次下压，欠压量为20mm，保压时间为 60s;再将上模抬高，以速率为〇.15mm/s进行第二次下压，欠压量为18mm，保压时间为60s;再 将上模抬高，以速率为O.lmm/s进行第三次下压，欠压量为15mm，保压时间为60s; 第二火锻造:将上模以速率为O.lmm/s进行下压，欠压量为5mm~6mm，保压时间为60s; 第三火锻造：将上模以速率为O.lmm/s进行下压，将锻件压至最终尺寸，保压时间为 120s〇【专利摘要】本专利技术公开了一种，其步骤为：先在自由锻锤上对坯料进行镦粗，再拔长；在控制坯料左端不变，对距离坯料左端a处进行分料、拔长，然后将坯料整体镦扁；再对坯料的左端进行拔长并整形，制成中间坯；最后对中间坯进行等温锻造成形。该方法能够有效地实现2024铝基复合材料夹板锻件锻造成形，提高2024铝基复合材料夹板锻件的成形质量。该方法用于2024铝基复合材料夹板锻件的等温锻造成形。【IPC分类】B21J5/00【公开号】CN105478642【申请号】CN201510869415【专利技术人】陈明, 卢艳, 郑永灵, 田丰, 喻淼真 【申请人】贵州安大航空锻造有限责任公司【公开日】2016年4月13日【申请日】2015年12月2日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种2024铝基复合材料夹板锻件的等温锻造成形方法，其特征在于，包括以下步骤：取一定规格的2024铝基复合材料的坯料，装入电炉中加热至420℃，保温270min；将保温后的坯料取出，在自由锻锤上进行镦粗，再拔长；控制坯料左端不变，对距离坯料左端a处进行分料、拔长，然后将坯料整体镦扁；再对坯料的左端进行拔长并整形，制成中间坯；将中间坯回炉加热至420℃；将模具加热至380℃～400℃；采用二硫化钼+机油对模具上下型腔进行润滑；将加热好的中间坯置于等温压力机的下模中，进行锻造；锻造过程分三火进行；第一火锻造：将上模以速率为0.3mm/s进行第一次下压，欠压量为20mm，保压时间为60s；再将上模抬高，以速率为0.15mm/s进行第二次下压，欠压量为18mm，保压时间为60s；再将上模抬高，以速率为0.1mm/s进行第三次下压，欠压量为15mm，保压时间为60s；第二火锻造：将上模以速率为0.1mm/s进行下压，欠压量为5mm～6mm，保压时间为60s；第三火锻造：将上模以速率为0.1mm/s进行下压，将锻件压至最终尺寸，保压时间为120s。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈明，卢艳，郑永灵，田丰，喻淼真，
申请(专利权)人：贵州安大航空锻造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52
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