本发明专利技术提供一种轻量化喷射成形1420铝锂合金的制备及热处理工艺方法，按重量百分比取Li：1.9％‑2.3％、Mg：4.5％‑6.0％、Zr：0.08％‑0.15％、余量的Al熔炼；除渣、除气；将液态金属经过中间包进行保温、二次除渣、二次除气；将中间包中的液态金属在惰性气氛中雾化，形成颗粒喷射流，喷射成形；将喷射成形的1420铝锂合金锭坯自然冷却，挤压，热处理。本发明专利技术所公开的一种轻量化喷射成形1420铝锂合金的制备及热处理工艺方法，所制备的1420铝锂合金锭坯化学成分均匀，几乎无铸造工艺的成分宏观偏析，生产过程无需水冷，避免燃烧爆炸等风险。且经挤压及配套的热处理后，具有优良的抗拉强度、屈服强度及延伸率。
Preparation and heat treatment of a lightweight spray forming 1420 Al-Li alloy
【技术实现步骤摘要】
一种轻量化喷射成形1420铝锂合金的制备及热处理工艺方法
本专利技术属于铝合金制备工艺
，尤其涉及一种轻量化喷射成形1420铝锂合金的制备及热处理工艺方法，
技术介绍
随着我国军事装备的现代化发展，航空航天装备对结构减重提出了迫切的需求。传统铝合金的强度、弹性模量已无法满足新型航空航天装备对高载荷、高抗压、高速和高可靠性的要求。特别是以刚度为设计输入的结构中，普通铝合金的进一步减重效果十分有限。而铝锂合金是优异的轻质结构材料，在很多场合可代替普通铝合金，对新型航空航天装备结构轻量化、性能提升具有显著的应用效果。铸造1420铝锂合金能满足新型航空航天装备对结构轻量化的要求，但其屈服强度较低且一直未突破，因此不能满足新型航空航天装备对性能的要求。
技术实现思路
为了解决1420铝锂合金屈服强度低的技术问题，本专利技术提供一种轻量化喷射成形1420铝锂合金的制备方法。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。本专利技术采用如下技术方案：在一些可选的实施例中，一种轻量化喷射成形1420铝锂合金的制备及热处理工艺方法，S1：按重量百分比取Li：1.9％-2.3％、Mg：4.5％-6.0％、Zr：0.08％-0.15％、余量的Al熔炼；S2：除渣、除气；S2：将液态金属经过中间包进行保温、二次除渣、二次除气；S3：将中间包中的液态金属在惰性气氛中雾化，形成颗粒喷射流，喷射成形；S4：将喷射成形的1420铝锂合金锭坯自然冷却；S5：经挤压后，热处理。其中，所述步骤S1：按重量百分比取Li：1.9％、Mg：4.5％、Zr：0.08％、余量的Al熔炼。其中，所述步骤S1：按重量百分比取Li：2.3％、Mg：6.0％、Zr：0.15％、余量的Al熔炼。其中，所述步骤S1：按重量百分比取Li：2.1％、Mg：5.2％、Zr：0.11％、余量的Al熔炼。其中，所述步骤S5：热处理的具体方法为：S501：对喷射成形的1420铝锂合金锭坯车削并挤压成带材；S502：固溶温度为410℃-470℃，固溶时间为1-3h；S503：时效处理。其中，所述步骤S503的时效处理包括：单级时效处理；或，低温预时效处理后常规时效处理；或，常规时效处理后高温时效处理；或，常规时效处理后高温时效处理再常规时效处理。本专利技术所公开的一种轻量化喷射成形1420铝锂合金的制备及热处理工艺方法，所制备的1420铝锂合金锭坯化学成分均匀，几乎无铸造工艺的成分宏观偏析，生产过程无需水冷，避免燃烧爆炸等风险。且经挤压及配套的热处理后，具有优良的抗拉强度、屈服强度及延伸率。为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。具体实施方式以下描述充分地示出本专利技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本专利技术的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在一些说明性的实施例中，一种轻量化喷射成形1420铝锂合金的制备及热处理工艺方法，S1：按重量百分比取Li：1.9％-2.3％、Mg：4.5％-6.0％、Zr：0.08％-0.15％、余量的Al在熔炼炉中进行熔炼；S2：加入除渣剂进行除渣、除气；S2：将液态金属经过中间包进行保温、二次除渣、二次除气；S3：将中间包中的液态金属在惰性气氛氩气中雾化，形成颗粒喷射流，并调整喷射设备的技术参数，以控制颗粒喷射流的流量和最终喷射锭坯的尺寸，并使颗粒喷射流高速沉积到基体上，凝固形成高强高韧、低密度1420铝锂合金坯材料，喷射成形；S4：将喷射成形的1420铝锂合金锭坯自然冷却，消除残余应力；S5：热处理；热处理的具体方法为：S501：对喷射成形的1420铝锂合金锭坯车削并挤压成240×40×3000mm带材；S502：对喷射成形1420铝锂合金进行DSC曲线分析发现其曲线分别在422、433、465℃处具有3个吸热峰，因此选择固溶温度为410℃-470℃，固溶时间为1-3h；S503：时效处理；时效处理包括：单级时效处理；或低温预时效处理后常规时效处理；或常规时效处理后高温时效处理；或常规时效处理后高温时效处理再常规时效处理。在一种可选的实施例中，所述步骤S1：按重量百分比取Li：1.9％、Mg：4.5％、Zr：0.08％、余量的Al熔炼。在一种可选的实施例中，所述步骤S1：按重量百分比取Li：2.3％、Mg：6.0％、Zr：0.15％、余量的Al熔炼。在一种可选的实施例中，所述步骤S1：按重量百分比取Li：2.1％、Mg：5.2％、Zr：0.11％、余量的Al熔炼。实施例1：按重量百分比取Li：1.9％-2.3％、Mg：4.5％-6.0％、Zr：0.08％-0.15％、余量的Al在熔炼炉中进行高温熔炼，熔炼温度为680-780℃，并在其中加入除渣剂，除渣剂的添加量可为50克/吨，对液态金属进行精炼、除渣、除气；然后将液态金属经过中间包进行保温，保温温度为680-780℃，再进行二次除渣和二次除气；再将中间包中的液态金属在惰性气氛中雾化，惰性气氛可选为氩气。形成颗粒喷射流，同时调整全自动喷射成形设备的技术工艺参数，斜喷角10°-30°，接收距离600mm，接收盘转速40-60r/min，下降速度2-4mm/s，雾化温度760-850℃，雾化压力0.8MPa。通过红外感应以控制最终喷射锭坯的尺寸和颗粒喷射流的流量，并使颗粒喷射流高速沉积到基体上，凝固形成高强高韧、低密度1420铝锂合金锭坯材料，其中喷射成形全程需进行隔绝空气、氧气等处理；最后将喷射成形的1420铝锂合金锭坯自然冷却，消除残余应力。将喷射成形1420铝锂合金锭坯按一定的挤压比挤压成240×40×3000mm挤压带材，其中固溶温度分别为410、420、430、440、450、460、465、470℃，固溶时间为1-3h；时效工艺为常规单级时效处理，时效温度为100-130℃，时效时间为12-24h。将经过热处理后的拉伸试样进行车加工，加工成规格为Φ5×25的拉伸试棒，进行力学性能检测。实施例2：按重量百分比取Li：1.9％-2.3％、Mg：4.5％-6.0％、Zr：0.08％-0.15％、余量的Al在熔炼炉中进行高温熔炼，熔炼温度为680-780℃，并在其中加入除渣剂，除渣剂的添加量可为50克/吨，对液态金属进行精炼、除渣、除气；然后将液态金属经过中间包进行保温，保温温度为680-780℃，再进行二次除渣和二次除气；再将中间包中的液态金属在惰性气氛中雾化，惰性气氛可选为氩气。形成颗粒喷射流，同时调整全自动喷射成形设备的技术工艺参数，斜喷角10°-30°，接收距离600mm，接收盘转速40-60r/min，下降速度2-4mm/s，雾化温度760-850℃，雾化压力0.8MPa。通过红外感应以控制最终喷射锭坯的尺寸和颗粒喷射流的流量，并使颗粒喷射流高速沉积到基体上，凝固形成高强高韧、低密度1420铝锂合金锭坯材料，其中喷射成形全程需进行隔绝空气、氧气等处本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种轻量化喷射成形1420铝锂合金的制备及热处理工艺方法，其特征在于：S1：按重量百分比取Li：1.9％‑2.3％、Mg：4.5％‑6.0％、Zr：0.08％‑0.15％、余量的Al熔炼；S2：除渣、除气；S2：将液态金属经过中间包进行保温、二次除渣、二次除气；S3：将中间包中的液态金属在惰性气氛中雾化，形成颗粒喷射流，喷射成形；S4：将喷射成形的1420铝锂合金锭坯自然冷却；S5：经挤压后，热处理。
【技术特征摘要】
1.一种轻量化喷射成形1420铝锂合金的制备及热处理工艺方法，其特征在于：S1：按重量百分比取Li：1.9％-2.3％、Mg：4.5％-6.0％、Zr：0.08％-0.15％、余量的Al熔炼；S2：除渣、除气；S2：将液态金属经过中间包进行保温、二次除渣、二次除气；S3：将中间包中的液态金属在惰性气氛中雾化，形成颗粒喷射流，喷射成形；S4：将喷射成形的1420铝锂合金锭坯自然冷却；S5：经挤压后，热处理。2.如权利要求1所述的一种轻量化喷射成形1420铝锂合金的制备及热处理工艺方法，其特征在于：所述步骤S1：按重量百分比取Li：1.9％、Mg：4.5％、Zr：0.08％、余量的Al熔炼。3.如权利要求1所述的一种轻量化喷射成形1420铝锂合金的制备及热处理工艺方法，其特征在于：所述步骤S1：按重量百分比取Li：2.3％、Mg：6....
【专利技术属性】
技术研发人员：马芳，范曦，张豪，张捷，
申请(专利权)人：江苏豪然喷射成形合金有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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