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上海潘竹铝业最新1&&&系列铝板材
上海潘竹铝业最新1&&&系列铝板材：代表 、1100。在所有系列中上海潘竹铝合金板最新1&&&系列属于含铝量最多的一个系列。纯度可以达到99.00%以上。由于不含有其他技术元素，所以生产过程比较单一，价格相对比较便宜，是目前常规工业中最常用的一个系列。目前市场上流通的大部分为1050以及1060系列。1000系列铝板根据最后两位阿拉伯数字来确定这个系列的最低含铝量，比如1050系列最后两位阿拉伯数字为50，根据国际牌号命名原则，含铝量必须达到99.5%以上方为合格产品。我国的铝合金技术标准(GB/T)中也明确规定1050含铝量达到99.5%.同样的道理1060系列铝板的含铝量必须达到99.6%以上。
潘竹1&&&系列牌号铝合金板材作用：
潘竹1050铝板常应用在日用品、照明器具、反射板、装饰品、化学工业容器、散热片、标牌，电子，灯具，铭牌，电器，冲压件等产品。在一些要求抗蚀性与成形性均高的场合，但对强度要求不高，化工设备是其典型用途。
潘竹1060铝板广泛应用于对强度要求不高的产品.。产品常用于招牌、广告牌、建筑物外观装饰、公车车身、高楼与工厂墙身装饰、厨房洗涤槽、灯座、风扇叶、电子用件，化工仪器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零件、热交换器、钟表面及盘面、铭牌、厨具、装饰品、反光器具等。
1100铝板一般应用在器物、散热片、瓶盖、印刷板、建材、热交换器组件，还可以用作深冲压的制品。被广泛应用于从炊具到工业设备的各个领域。
潘竹铝合金板2&&&系列铝板材
潘竹铝合金板2&&&系列铝板材：代表2A16（LY16）、2A06（LY6）。2&&&系列铝板的特点是硬度较高，其中以铜原属含量最高，大概在3-5%左右。2&&&系列铝板属于航空铝材，目前在常规工业中不常应用。我国目前生产2&&&系列铝板的厂家较少。质量还无法与国外相比。目前进口的铝板主要是由韩国和德国生产企业提供。随着我国航空航天事业的发展，2&&&系列的铝板生产技术将进一步提高。
上海潘竹铝业最新2&&&系列牌号铝板材作用：
上海潘竹铝业最新2011铝板材应用于螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品。
上海潘竹铝业最新2014铝板应用于要求高强度与硬度（包括高温）的场合。飞机重型、锻件、厚板和挤压材料，车轮与结构元件，多级火箭第一级燃料槽与航天器零件，卡车构架与悬挂系统零件。
上海潘竹铝业最新2017铝板材是第一个获得工业应用的2XXX系合金，目前的应用范围较窄，主要为铆钉、通用机械零件、结构与运输工具结构件，螺旋桨与配件。
上海潘竹铝业最新2024铝板材常用于飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件。
2036铝板应用于汽车车身钣金件。
2048铝板应用于航空航天器结构件与兵器结构零件。
2124铝板应用于航空航天器结构件。
2218铝板应用于飞机发动机和柴油发动机活塞，飞机发动机汽缸头，喷气发动机叶轮和压缩机环。
2219铝板材应用于 航天火箭焊接氧化剂槽，超音速飞机蒙皮与结构零件，工作温度为-270~300摄氏度.焊接性好,断裂韧性高,T8状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力。
2319铝板应用于焊拉2219合金的焊条和填充焊料。
2618铝板应用于模锻件与自由锻件。活塞和航空发动机零件。
2A01铝板应用于工作温度小于等于100摄氏度的结构铆钉。
2A02铝板应用于工作温度200~300摄氏度的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片。
2A06铝板应用于工作温度150~250摄氏度的飞机结构及工作温度125~250摄氏度的航空器结构铆钉。
2A10铝板应用于强度比2A01合金的高，用于制造工作温度小于等于100摄氏度的航空器结构铆钉。
2A11铝板应用于飞机的中等强度的结构件、螺旋桨叶片、交通运输工具与建筑结构件。航空器的中等强度的螺栓与铆钉。
2A12铝板应用于航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等，建筑与交通运输工具结构件。
2A14铝板应用于形状复杂的自由锻件与模锻件。
2A16铝板应用于工作温度250~300摄氏度的航天航空器零件，在室温及高温下工作的焊接容器与气密座舱。
2A17铝板应用于工作温度225~250摄氏底的航空器零件。
2A50铝板应用于形状复杂的中等强度零件。
2A60铝板应用于航空器发动机压气机轮、导风轮、风扇、叶轮等。
2A70铝板应用于飞机蒙皮，航空器发动机活塞、导风轮、轮盘等。
2A80铝板应用于航空发动机压气机叶片、叶轮、活塞、涨圈及其他工作温度高的零件。
2A90铝板应用于航空发动机活塞。
上海潘竹铝业最新3&&&系列铝板材
上海潘竹铝业最新3&&&系列铝板材：代表3003、 3004、 3A21为主。又可以称为防锈铝板。我国3&&&系列铝板生产工艺较为优秀。3&&&系列铝板是由锰元素为主要成分，含量在1.0-1.5%之间。是一款防锈功能较好的系列。常规应用在空调，冰箱，车底等潮湿环境中，价格高于1&&&系列，是一款较为常用的合金系列。
上海潘竹铝业最新3&&&系列牌号铝板材作用：3003铝板材应用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件，或既要求有这些性能又需要有比1XXX系合金强度高的工作，如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置，运输液体产品的槽、罐，以薄板加工 的各种压力容器与管道。
上海潘竹铝业最新3004铝板材常用于易拉罐罐身，要求有比3003合金更高强度的零部件，化工产品生产与贮存装置，薄板加工件，建筑加工件，建筑工具，各种灯具零部件。
3005铝板材应用在空调，冰箱，车底等潮湿环境中，也常用于建材、彩色铝板。
3105 铝板应用于房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管，薄板成形加工件，瓶盖、瓶塞等。
3A21铝板应用于飞机油箱、油路导管、铆钉线材等；建筑材料与食品等工业装备等。
上海潘竹铝业最新4&&&系列铝板材
上海潘竹铝业最新4&&&系列铝板材：代表为4A01。4&&&系列的铝板属于含硅量较高的系列。通常硅含量在4.5-6.0%之间。属建筑用材料,机械零件,锻造用材,焊接材料;低熔点,耐蚀性好。产品描述: 具有耐热、耐磨的特性。
上海潘竹铝业最新5&&&系列铝板材
上海潘竹铝业最新5&&&系列铝板材：代表、系列。5&&&系列铝板属于较常用的合金铝板系列，主要元素为镁，含镁量在3-5%之间。又可以称为铝镁合金。主要特点为密度低，抗拉强度高，延伸率高。在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列，故常用在航空方面，比如飞机油箱。在常规工业中应用也较为广泛。加工工艺为连铸连轧，属于热轧铝板系列故能做氧化深加工。在我国5&&&系列铝板属于较为成熟的铝板系列之一。
潘竹铝合金板5&&&系列牌号铝板材作用：5005 与3003合金相似，5005铝板材具有中等强度与良好的抗蚀性。常应用作导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰件。阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮，并与6063合金的色调协调一致。
5050铝板应用在薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板，汽车气管、油管与农业灌溉管；也可加工厚板、管材、棒材、异形材和线材等。
5052铝板材有良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、疲劳强度与中等的静态强度，常应用在制造飞机油箱、油管，以及交通车辆、船舶的钣金件，仪表、街灯支架与铆钉、五
金制品等。
5056铝板应用在镁合金与电缆护套铆钉、拉链、钉子等；包铝的线材广泛用于加工农业捕虫器罩，以及需要有高抗蚀性的其他场合。
5083铝板材常用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合，诸如舰艇、汽车和飞机板焊接件；需严格防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲等。
5086铝板材应用在需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合，例如舰艇、汽车、飞机、低温设备、电视塔、钻井装置、运输设备、导弹零部件与甲板等。
5154铝板应用在焊接结构、贮槽、压力容器、船舶结构与海上设施、运输槽罐。
5182铝板应用在薄板用于加工易拉罐盖，汽车车身板、操纵盘、加强件、托架等零部件。
5252铝板应用在制造有较高强度的装饰件，如汽车等的装饰性零部件。在阳极氧化后具有光亮透明的氧化膜。
5254铝板应用在过氧化氢及其他化工产品容器。
5356铝板应用在焊接镁含量大于3%的铝-镁合金焊条及焊丝。
5454铝板应用在焊接结构，压力容器，海洋设施管道。
5456铝板应用在装甲板、高强度焊接结构、贮槽、压力容器、船舶材料。
5457铝板应用在经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件。
5652铝板应用在过氧化氢及其他化工产品贮存容器。
5657铝板应用在经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件，但在任何情况下必须确保材料具有细的晶粒组织。
5754铝板材广泛应用于焊接结构、贮槽、压力容器、船舶结构与海上设施、运输槽罐以及用于要求有优良加工性能、优良耐蚀性、高疲劳强度、高可焊性和中等静态强度的场合。
5A02铝板应用在飞机油箱与导管，焊丝，铆钉，船舶结构件。
5A03铝板应用在中等强度焊接结构，冷冲压零件，焊接容器，焊丝，可用来代替5A02合金。
5A05铝板应用在焊接结构件，飞机蒙皮骨架。
5A06铝板应用在焊接结构，冷模锻零件，焊拉容器受力零件，飞机蒙皮骨部件。
5A12铝板应用在焊接结构件，防弹甲板。
上海潘竹铝业最新6&&&系列铝板材
上海潘竹铝业最新6&&&系列铝板材：代表6061。主要含有镁和硅两种元素，故集中了4&&&系列和5&&&系列的优点，6061是一种冷处理铝锻造产品，适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用。可使用性好，接口特点优良，容易涂层，加工性好。可以用于低压武器和飞机接头上。
上海潘兴竹铝业6&&&系列牌号铝板作用：
6005 铝板材应用在挤压型材与管材，也常用于要求强高大于6063合金的结构件，如梯子、电视天线等。
6009铝板应用在汽车车身板。
6010铝板应用在薄板，汽车车身。
6061铝板带有优良的接口特征、容易涂层、强度高、可使用性好，抗腐蚀性强。要求有一定强度、可焊性与抗蚀性高的各种工业结构性，如飞机零件、照相机零件、耦合器、船舶配件和五金、电子配件和接头、装饰用或各种五金、铰链头、磁头、刹车活塞、水利活塞、电器配件、阀门和阀门零件。
6063铝板材常用于建筑型材，灌溉管材以及供车辆、台架、家具、栏栅等用的挤压材料。
6066铝铝板应用在锻件及焊接结构挤压材料。
6070铝板应用在重载焊接结构与汽车工业用的挤压材料与管材。
6101铝板应用在公共汽车用高强度棒材、电导体与散热器材等。
6151铝板应用在用于模锻曲轴零件、机器零件与生产轧制环，供既要求有良好的可锻性能、高的强度，又要有良好抗蚀性之用。
6201铝板应用在高强度导电棒材与线材。
6205铝板应用于厚板、踏板与耐高冲击的挤压件。
6262铝板应用于要求抗蚀性优于合金的有螺纹的高应力零件。
6351铝板应用于车辆的挤压结构件，水、石油等的输送管道。
6463铝板应用于建筑与各种器具型材，以及经阳极氧化处理后有明亮表面的汽车装饰件。
6A02铝板应用于飞机发动机零件，形状复杂的锻件与模锻件。
上海潘竹铝业最新7&&&系列铝板材
上海潘竹铝业最新7&&&系列铝板材：代表7075。主要含有锌元素。也属于航空系列，是铝镁锌铜合金,可热处理合金,属于超硬铝合金,有良好的耐磨性。7075铝板是经消除应力的,加工后不会变形、翘曲。所有超大超厚的7075铝板全部经超声波探测，可以保证无砂眼、杂质。7075铝板的热导性高,可以缩短成型时间,提高工作效率。主要特点是硬度大7075是高硬度、高强度的铝合金,常用于制造飞机。
上海潘竹铝业7&&&系列牌号铝板材作用：
7005铝板材挤压材料，常应用于制造既要有高的强度又要有高的断裂韧性的焊接结构，如交通运输车辆的桁架、杆件、容器；大型热交换器，以及焊接后不能进行固熔处理的部件；还可用于制造体育器材如网球拍与垒球棒。
7039铝板应用于冷冻容器、低温器械与贮存箱，消防压力器材，军用器材、装甲板、导弹装置。
7049铝板应用于锻造静态强度与7079-T6合金的相同而又要求有高的抗应力腐蚀开裂勇力的零件，如飞机与导弹零件&&起落架液压缸和挤压件。零件的疲劳性能大致与7075-T6合金的相等，而韧性稍高。
7050铝板应用于飞机结构件用中厚板、挤压件、自由锻件与模锻件。制造这类零件对合金的要求是：抗剥落腐蚀、应力腐蚀开裂能力、断裂韧性与抗疲劳性能都高。
7072铝板应用于空调器铝箔与特薄带材。
7075铝板材应用于7075铝板用于制造飞机结构及期货他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构件、模具制造。
7175铝板应用于用于锻造航空器用的高强度结构性。
7736材料有良好的综合性能，即强度、抗剥落腐蚀与抗应力腐蚀开裂性能、断裂韧性、疲劳强度都高。
7178铝板应用于供制造航空航天器的要求抗压屈服强度高的零部件。
7475铝板应用于机身用的包铝的与未包铝的板材，机翼骨架、桁条等。其他既要有高的强度又要有高的断裂韧性的零部件。
7A04铝板应用于飞机蒙皮、螺钉、以及受力构件如大梁桁条、隔框、翼肋、起落架等。
上海潘竹铝业最新8&&&系列铝板材
上海潘竹铝业最新8&&&系列铝板材：较为常用的为8011铝板材，属于其他系列。是以做瓶盖为主要功用的铝板，也应用在散热器方面，大部分应用为铝箔。在营业中是不太常用系列。主导产品：
1、工业纯铝：、、、、1080、 、、、、、、、、、、、、、、；
2、铝铜系合金：、、、、、、、、、、、、、、、、、2A12；
3、铝锰系合金：、、、、、、、、、、、、3A12、3A21；
4、铝硅系合金：、、、、、、、、；
5、铝镁系合金：、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、5854；
6、铝镁硅系合金：、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、6951；
7、铝镁锌铜系合金：、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、7475；所供状态：H24、H32、H112、O、F、T4、T5、T6、T651 等专业供应高中档各种系列（进口铝合金/国产铝合金）铝材/铝合金/铝板/铝棒/铝卷/铝排/锻铝/花纹铝板/硬铝/超硬铝/航空铝等。状态如：H14、H12、H34、H111、H112、H113、H116、H321、H38、H116、H16、H18、T4511、H25、T8、T651、H22、H24、H36、H32、T6、T5、T4、T3、T6511,T9、F、TO、T、A、AA、AL、T73、T6511、T7651、T76 因产品多，未能一一列出，如有需要其他材料，欢迎您来电咨询订购!
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联系电话 *7075铝合金防扭臂下接头等温体积成形工艺的研究_模具_中国百科网
7075铝合金防扭臂下接头等温体积成形工艺的研究
    摘要：根据防扭臂下接头锻件技术条件要求，确定了等温成形工艺为最佳成形工艺方案。文中简要介绍了在5×104kN液压机上实现新工艺时模具结构特性。经工艺试验确定了变形温度约为430℃，应变速率为1.1×10-3/S～7.2×10-3/S，及较佳的坯料形状、尺寸及润滑剂。本文分析了该模锻件产生缺陷的原因和消除缺陷的方法。用新工艺研制的锻件冶金质量符合AIR3385、Z9-J冶-324、Z9-J冶-325技术条件要求，并且锻件的冶金质量有所提高，满足了生产要求。 关键词：防扭臂下接头；等温成形；粗晶；工艺参数 一、锻件的锤上模锻工艺分析 防扭臂下接头是直九飞机上的关键件，其材料是7075铝合金，见图1。它是直九飞机上的小型航空锻件，其形状特别复杂。该件原在1t锤上模锻，但由于其上带筋部位易出现粗晶，而且易穿筋，所以其晶粒度不符合Z9-J冶-325技术条件要求。图1防扭臂下接头模锻件图有砧座模锻锤属冲击载荷型，行程不固定，承受偏载能力和导向性均较差等缺点。在该种上进行模锻，锻坯的变形速度、变形程度和变形温度很难控制，因而要求操作者水平较高。因锻坯的变形速度较快，铝合金来不及再结晶，其再结晶核心少，所以锻后锻件易形成粗晶。若打击力过大，锻坯的变形程度大，易出现锻坯的穿筋裂纹、折叠等缺陷。若打击力过小，将增加锤击次数，增大了能源消耗且设备的动力系统难以维护。因多次的重复加热和锻打，锻件表面也易形成折叠、穿筋裂纹、啃伤、层皮等缺陷，增加了消除表面缺陷的工作量。而且打击力过大或过小将使变形程度不易控制，锻件上的带筋部位易出现粗晶。锤上模锻铝合金时，因模具预热温度不均匀，只有200～250℃左右，而且其表面温度低，内部温度高。与铝锻坯接触时，铝锻坯表面温度低，内部温度高，又多次的重复加热与锻打，有可能使铝锻坯表面温度更低、内部温度更高，锻坯内部有可能因过热而产生粗晶。经过锤上试锻，合理的坯料形状、尺寸只能模锻出形状、尺寸与表面质量合格的锻件，而锻件的粗晶消除不了，即锻件的冶金质量不符合Z9-J冶-325技术条件要求。经过多方的论证和工艺试验，决定采用等温成形新工艺以解决该件的粗晶问题。 二、7075铝合金防扭臂下接头锻件等温成形工艺技术 1.等温成形工艺的特点 (1)极大的降低了金属的流变抗力。一般等温成形工艺的总压力相当于常规模锻的几分之一到几十分之一。如Z9-350A37-1127-91的防扭臂下接头锻件锤上模锻时，需在1t锤上(相当于压力机上10000kN模压力)模锻，而在液压机上等温模锻时，只需3000kN左右模锻压力，设备吨位降低3倍以上。 (2)显著地提高了7075铝合金材料的塑性，等温成形具有好的流动性和充填性，能使形状复杂且带筋的防扭臂下接头在一次模压中成形，因而能减少加热次数和模压次数。如果防扭臂下接头在锤上模锻，需在150kg空气锤上制坯，在1t模锻锤上3火次锤击，每次锤击5至6次。而等温模锻时，在液压机上等温自由锻制坯，坯料形状和尺寸见图2，且可在液压机上一次等温模压成形。但是考虑到铝合金的外摩擦系数较大，一次等温模压时变形量较大，新生面太多，模具型腔表面粘着很多铝屑，粘模较厉害，故起模较困难。同时一次等温模压成形，易在锻件表面上形成折叠的缺陷。现分3次等温模压，每次等温模压时留一定的变形量，模压后锻坯上折叠缺陷用风铲清除掉。第三次等温模压后锻件表面上无缺陷产生。图2防扭臂下接头锻坯简图(3)等温模锻要求设备的工作行程速度低，在慢速可调的液压机上模锻，对于再结晶速度慢的铝合金，可充分的进行动态再结晶，这是避免粗晶产生的充分必要条件。 (4)锻件质量好。采用等温成形新工艺研制的锻件，金相组织均匀，晶粒细小，其力学性能、纤维流线、电导率和锻件内、外表面质量均有所提高，尤其合金的屈服强度、低频疲劳和抗应力腐蚀性能均有所提高。 (5)可使锻件的尺寸精度提高和模具寿命延长。等温变形时，因模具的弹性变形小，变形温度波动小，使锻件冷却和热处理时减少变形，所以锻后尺寸精密，机械加工余量小，甚至不加工。在静载荷、低流变应力、无交变应力条件下工作的模具寿命得以延长。 (6)对于中、高温的等温变形，需具有高温强度和热稳定性好的昂贵模具材料。 (7)等温变形需要专门的加热装置和行程可调的适合慢速变形的液压设备。因此，等温变形适用于中、小批量的锻件生产。 2.模具工艺装备的设计 国产化Z9型飞机防扭臂下接头，如图1所示。等温模锻时，因锻件批量小，采用一套开式的紧固镶块的终锻模具。其型腔按等温模锻的热锻件图设计，型腔中的粗糙度RZ＜0.4μm。为了减少上、下模的错移，夹具上设计导向锁扣，镶块上设计导销装置。在夹具上设计测温孔，以便于测温。夹具分别固定在上、下垫板上。下垫板上设计了冷却水槽，用以通过冷却水来冷却垫板，防止设备系统过热。夹具上、下设计了一定尺寸和孔数的加热孔，孔中插入瓷管，瓷管中放入具有一定功率和升温快且节省电能的瓷件电阻丝用来加热模具，使得在一定时间内模具达到一定的温度。为便于保温，夹具上、下和四周皆用硅酸铝石棉板包扎。模具材料为5CrNiMo。锻模的回火温度在450～550℃之间，高于450℃时，机械性能有所降低。锻模的加热温度为430℃。图3为防扭臂下接头等温模锻工装图。图3防扭臂下接头锻模工装图3.等温成形工艺试验 (1)材质因素。7075铝合金与国产LC4超硬铝合金化学成分相近(见表1)。这类合金在变形铝合金中强度是最高的，在相同强度水平下，断裂韧性也优于硬铝，同时该合金具有很好的热加工性能，适合生产各种类型和规格的半成品。该合金主要缺点是抗疲劳性能差，对应力集中敏感，有明显的应力腐蚀倾向且耐热性低于硬铝。 表17075铝合金和LC4铝合金的化学成分 合金化学成分(%)SiFeCuMnMgCrZnTiTi+ZrAl70750.40.51.2～2.00.32.1～2.90.18～0.285.1～6.10.20.25其余LC40.50.51.4～2.00.2～0.61.8～2.80.1～0.255.0～7.0-其余(2)设备类型的选定。根据实验条件，用于研制的设备为5×104kN的液压机。该设备刚性好，行程速度低，在0.05～0.5mm/s的范围内可调。该设备还有三级吨位1×104kN、3×104kN、5×104kN可供选用，且设备有保险装置。 (3)等温成形工艺过程中工艺参数的控制 1)坯料形状和尺寸的选择。坯料形状和尺寸如图2所示，它是在5×104kN液压机上等温自由锻制的坯料。 2)坯料、模具加热和测控装置。坯料加热选用RJ-75-9型高温箱式电阻炉，用ULJ-100温控柜和JINAN型、EU-2型温控仪表控温。坯料自身控温仪器是UJ33a型直流电位差计。坯料加热温度为435℃，加热时间按1.5mm/min计算。模具加热到430℃时所需加热时间为4h左右，模具加热功率为40kW左右，用WZK可控硅温度控温。 3)等温变形温度的确定。试验模具加热温度为430℃，坯料加热温度为435℃。 4)等温变形程度的确定。等温变形分3次等温模压成形(见表2)。为了避免粗晶的产生，要求每次等温模压过程中的变形程度大于或小于临界变形程度。经试验表明，分3次等温模压后，最终锻坯充满模具型腔而且无缺陷，锻件的质量均达到或超过AIR3385、Z9-J冶-324和Z9-J冶-325技术条件要求。 表2防扭臂下接头等温变形时的变形程度 次数第一次第二次第三次上下模之间的间隙(mm)1460(压靠)等温模压压力(kN)2.5×1032.6×1033.0×1035)等温变形速度的确定。选用的5×104kN液压机，其工作行程速度在0.05～0.5mm/s范围内可调，在研制过程中选用工作行程速度为0.05mm/s。在等温模压过程中，随着坯料变形量的变化，变形速度也随着发生变化。经计算，其初始应变速率和最终应变速率分别为1.1×10-3/S～7.2×10-3/S。 6)润滑剂的选择和使用方法。如前所述，铝合金的外摩擦系数较大，又等温变形时变形速度较低，而较低的变形速度增加了摩擦系数，给金属充填模具型腔带来不利因素。因此，润滑剂的选择是等温变形过程中的关键问题之一。本课题选用MD-7型水基石墨乳，它在500℃以下长时间保温时脱模性和润滑性较好，使用时以一定比例将石墨和水混合，再加一定比例的水玻璃润滑剂。等温成形前，先将锻坯和模具预热至150℃左右，把调配好的润滑剂均匀地刷涂(或喷涂)在锻坯和模具型腔表面上，然后加热到指定的变形温度。 7)等温成形工艺试验。试验结果表明，当坯料被加热到指定变形温度后，迅速把坯料从电炉中取出放置在凹模型腔内，待温度稳定在430℃时即可模压。第一、二次等温模压后取出锻坯，铣、切飞边，酸洗和锻坯修伤，而后润滑锻坯和模具型腔，最终等温成形后，切边、酸洗清理锻件。 三、锻件的机械性能和金相组织检查 1.等温成形工艺流程 检查原材料→锯切下料→加热→制坯→酸洗→修伤→润滑、加热第一次等温模压→铣、切飞边→酸洗→修伤→润滑、加热→第二次等温模压→铣、切飞边→酸洗→修伤→润滑、加热→第三次等温模压→铣、切飞边→酸洗→修伤→打炉批号→荧光探伤→热处理→超声波探伤→性能检查→金相组织检查→盖胶印→终检→转入机加工车间。 2.锻件的机械性能和金相组织检查 锻件经淬火+人工时效热处理后进行了超声波探伤、机械性能和金相组织检查，其结果如表3所示。 表3锻件的机械性能与金相组织检查 机械性能锻件名称试样状态σｂ(MPa)σ0.2(MPa)δ(%)HB(供参考)防扭臂下接头T6490.492422.42614.11139486.470430.41712.10490.493419.41710.80技术标准≥455≥385≥7≥125金相组织检查低倍未见缺陷，流线沿零件外轮廓方向分布。显微组织未见过热、过烧，晶粒度级别为0级。结论符合Z9-J冶-324和Z9-J冶-325的技术条件要求*7075铝合金的淬火+人工时效状态。 四、结论 (1)试验结果表明，在变形温度430℃、应变速率为1.1×10-3S-1～7.2×10-3S-1范围内分3次等温模压时，金属的流动性和充填性好，变形抗力小，可等温模压出形状复杂的且满足尺寸精度要求的防扭臂下接头，避免了锻件的外表面和内部的冶金缺陷。所研制的锻件，其质量达到或超过法国锻件的技术要求，符合AIR3385、Z9-J冶-324和Z9-J冶-325的技术标准。 (2)采用新工艺研制的锻件质量高(见表3)。其屈服强度、低频疲劳强度及抗应力腐蚀性能都有所提高。另外，在静载荷、低流变应力和无交变热应力条件下，模具的工作寿命得到延长。 (3)与模锻锤上工艺相比，用新工艺研制的锻件替代了进口件，解决了锻件国产化问题。预计该项成果具有显著的经济效益。 作者单位：刘润广 刘芳 道淳志 哈尔滨工业大学(150001) 彭福林 李宏伟 高会 哈尔滨飞机制造公司 魏伟 哈尔滨汽轮机有限责任公司摘要：根据防扭臂下接头锻件技术条件要求，确定了等温成形工艺为最佳成形工艺方案。文中简要介绍了在5×104kN液压机上实现新工艺时模具结构特性。经工艺试验确定了变形温度约为430℃，应变速率为1.1×10-3/S～7.2×10-3/S，及较佳的坯料形状、尺寸及润滑剂。本文分析了该模锻件产生缺陷的原因和消除缺陷的方法。用新工艺研制的锻件冶金质量符合AIR3385、Z9-J冶-324、Z9-J冶-325技术条件要求，并且锻件的冶金质量有所提高，满足了生产要求。 关键词：防扭臂下接头；等温成形；粗晶；工艺参数 一、锻件的锤上模锻工艺分析 防扭臂下接头是直九飞机上的关键件，其材料是7075铝合金，见图1。它是直九飞机上的小型航空锻件，其形状特别复杂。该件原在1t锤上模锻，但由于其上带筋部位易出现粗晶，而且易穿筋，所以其晶粒度不符合Z9-J冶-325技术条件要求。图1防扭臂下接头模锻件图有砧座模锻锤属冲击载荷型设备，行程不固定，承受偏载能力和导向性均较差等缺点。在该种设备上进行模锻，锻坯的变形速度、变形程度和变形温度很难控制，因而要求操作者水平较高。因锻坯的变形速度较快，铝合金来不及再结晶，其再结晶核心少，所以锻后锻件易形成粗晶。若打击力过大，锻坯的变形程度大，易出现锻坯的穿筋裂纹、折叠等缺陷。若打击力过小，将增加锤击次数，增大了能源消耗且设备的动力系统难以维护。因多次的重复加热和锻打，锻件表面也易形成折叠、穿筋裂纹、啃伤、层皮等缺陷，增加了消除表面缺陷的工作量。而且打击力过大或过小将使变形程度不易控制，锻件上的带筋部位易出现粗晶。锤上模锻铝合金时，因模具预热温度不均匀，只有200～250℃左右，而且其表面温度低，内部温度高。与铝锻坯接触时，铝锻坯表面温度低，内部温度高，又多次的重复加热与锻打，有可能使铝锻坯表面温度更低、内部温度更高，锻坯内部有可能因过热而产生粗晶。经过锤上试锻，合理的坯料形状、尺寸只能模锻出形状、尺寸与表面质量合格的锻件，而锻件的粗晶消除不了，即锻件的冶金质量不符合Z9-J冶-325技术条件要求。经过多方的论证和工艺试验，决定采用等温成形新工艺以解决该件的粗晶问题。 二、7075铝合金防扭臂下接头锻件等温成形工艺技术 1.等温成形工艺的特点 (1)极大的降低了金属的流变抗力。一般等温成形工艺的总压力相当于常规模锻的几分之一到几十分之一。如Z9-350A37-1127-91的防扭臂下接头锻件锤上模锻时，需在1t锤上(相当于压力机上10000kN模压力)模锻，而在液压机上等温模锻时，只需3000kN左右模锻压力，设备吨位降低3倍以上。 (2)显著地提高了7075铝合金材料的塑性，等温成形具有好的流动性和充填性，能使形状复杂且带筋的防扭臂下接头在一次模压中成形，因而能减少加热次数和模压次数。如果防扭臂下接头在锤上模锻，需在150kg空气锤上制坯，在1t模锻锤上3火次锤击，每次锤击5至6次。而等温模锻时，在液压机上等温自由锻制坯，坯料形状和尺寸见图2，且可在液压机上一次等温模压成形。但是考虑到铝合金的外摩擦系数较大，一次等温模压时变形量较大，新生面太多，模具型腔表面粘着很多铝屑，粘模较厉害，故起模较困难。同时一次等温模压成形，易在锻件表面上形成折叠的缺陷。现分3次等温模压，每次等温模压时留一定的变形量，模压后锻坯上折叠缺陷用风铲清除掉。第三次等温模压后锻件表面上无缺陷产生。图2防扭臂下接头锻坯简图(3)等温模锻要求设备的工作行程速度低，在慢速可调的液压机上模锻，对于再结晶速度慢的铝合金，可充分的进行动态再结晶，这是避免粗晶产生的充分必要条件。 (4)锻件质量好。采用等温成形新工艺研制的锻件，金相组织均匀，晶粒细小，其力学性能、纤维流线、电导率和锻件内、外表面质量均有所提高，尤其合金的屈服强度、低频疲劳和抗应力腐蚀性能均有所提高。 (5)可使锻件的尺寸精度提高和模具寿命延长。等温变形时，因模具的弹性变形小，变形温度波动小，使锻件冷却和热处理时减少变形，所以锻后尺寸精密，机械加工余量小，甚至不加工。在静载荷、低流变应力、无交变应力条件下工作的模具寿命得以延长。 (6)对于中、高温的等温变形，需具有高温强度和热稳定性好的昂贵模具材料。 (7)等温变形需要专门的加热装置和行程可调的适合慢速变形的液压设备。因此，等温变形适用于中、小批量的锻件生产。 2.模具工艺装备的设计 国产化Z9型飞机防扭臂下接头，如图1所示。等温模锻时，因锻件批量小，采用一套开式的紧固镶块的终锻模具。其型腔按等温模锻的热锻件图设计，型腔中的粗糙度RZ＜0.4μm。为了减少上、下模的错移，夹具上设计导向锁扣，镶块上设计导销装置。在夹具上设计测温孔，以便于测温。夹具分别固定在上、下垫板上。下垫板上设计了冷却水槽，用以通过冷却水来冷却垫板，防止设备系统过热。夹具上、下设计了一定尺寸和孔数的加热孔，孔中插入瓷管，瓷管中放入具有一定功率和升温快且节省电能的瓷件电阻丝用来加热模具，使得在一定时间内模具达到一定的温度。为便于保温，夹具上、下和四周皆用硅酸铝石棉板包扎。模具材料为5CrNiMo。锻模的回火温度在450～550℃之间，高于450℃时，机械性能有所降低。锻模的加热温度为430℃。图3为防扭臂下接头等温模锻工装图。图3防扭臂下接头锻模工装图3.等温成形工艺试验 (1)材质因素。7075铝合金与国产LC4超硬铝合金化学成分相近(见表1)。这类合金在变形铝合金中强度是最高的，在相同强度水平下，断裂韧性也优于硬铝，同时该合金具有很好的热加工性能，适合生产各种类型和规格的半成品。该合金主要缺点是抗疲劳性能差，对应力集中敏感，有明显的应力腐蚀倾向且耐热性低于硬铝。 表17075铝合金和LC4铝合金的化学成分 合金化学成分(%)SiFeCuMnMgCrZnTiTi+ZrAl70750.40.51.2～2.00.32.1～2.90.18～0.285.1～6.10.20.25其余LC40.50.51.4～2.00.2～0.61.8～2.80.1～0.255.0～7.0-其余(2)设备类型的选定。根据实验条件，用于研制的设备为5×104kN的液压机。该设备刚性好，行程速度低，在0.05～0.5mm/s的范围内可调。该设备还有三级吨位1×104kN、3×104kN、5×104kN可供选用，且设备有保险装置。 (3)等温成形工艺过程中工艺参数的控制 1)坯料形状和尺寸的选择。坯料形状和尺寸如图2所示，它是在5×104kN液压机上等温自由锻制的坯料。 2)坯料、模具加热和测控装置。坯料加热选用RJ-75-9型高温箱式电阻炉，用ULJ-100温控柜和JINAN型、EU-2型温控仪表控温。坯料自身控温仪器是UJ33a型直流电位差计。坯料加热温度为435℃，加热时间按1.5mm/min计算。模具加热到430℃时所需加热时间为4h左右，模具加热功率为40kW左右，用WZK可控硅温度控制器控温。 3)等温变形温度的确定。试验模具加热温度为430℃，坯料加热温度为435℃。 4)等温变形程度的确定。等温变形分3次等温模压成形(见表2)。为了避免粗晶的产生，要求每次等温模压过程中的变形程度大于或小于临界变形程度。经试验表明，分3次等温模压后，最终锻坯充满模具型腔而且无缺陷，锻件的质量均达到或超过AIR3385、Z9-J冶-324和Z9-J冶-325技术条件要求。 表2防扭臂下接头等温变形时的变形程度 次数第一次第二次第三次上下模之间的间隙(mm)1460(压靠)等温模压压力(kN)2.5×1032.6×1033.0×1035)等温变形速度的确定。选用的5×104kN液压机，其工作行程速度在0.05～0.5mm/s范围内可调，在研制过程中选用工作行程速度为0.05mm/s。在等温模压过程中，随着坯料变形量的变化，变形速度也随着发生变化。经计算，其初始应变速率和最终应变速率分别为1.1×10-3/S～7.2×10-3/S。 6)润滑剂的选择和使用方法。如前所述，铝合金的外摩擦系数较大，又等温变形时变形速度较低，而较低的变形速度增加了摩擦系数，给金属充填模具型腔带来不利因素。因此，润滑剂的选择是等温变形过程中的关键问题之一。本课题选用MD-7型水基石墨乳，它在500℃以下长时间保温时脱模性和润滑性较好，使用时以一定比例将石墨和水混合，再加一定比例的水玻璃润滑剂。等温成形前，先将锻坯和模具预热至150℃左右，把调配好的润滑剂均匀地刷涂(或喷涂)在锻坯和模具型腔表面上，然后加热到指定的变形温度。 7)等温成形工艺试验。试验结果表明，当坯料被加热到指定变形温度后，迅速把坯料从电炉中取出放置在凹模型腔内，待温度稳定在430℃时即可模压。第一、二次等温模压后取出锻坯，铣、切飞边，酸洗和锻坯修伤，而后润滑锻坯和模具型腔，最终等温成形后，切边、酸洗清理锻件。 三、锻件的机械性能和金相组织检查 1.等温成形工艺流程 检查原材料→锯切下料→加热→制坯→酸洗→修伤→润滑、加热第一次等温模压→铣、切飞边→酸洗→修伤→润滑、加热→第二次等温模压→铣、切飞边→酸洗→修伤→润滑、加热→第三次等温模压→铣、切飞边→酸洗→修伤→打炉批号→荧光探伤→热处理→超声波探伤→性能检查→金相组织检查→盖胶印→终检→转入机加工车间。 2.锻件的机械性能和金相组织检查 锻件经淬火+人工时效热处理后进行了超声波探伤、机械性能和金相组织检查，其结果如表3所示。 表3锻件的机械性能与金相组织检查 机械性能锻件名称试样状态σｂ(MPa)σ0.2(MPa)δ(%)HB(供参考)防扭臂下接头T6490.492422.42614.11139486.470430.41712.10490.493419.41710.80技术标准≥455≥385≥7≥125金相组织检查低倍未见缺陷，流线沿零件外轮廓方向分布。显微组织未见过热、过烧，晶粒度级别为0级。结论符合Z9-J冶-324和Z9-J冶-325的技术条件要求*7075铝合金的淬火+人工时效状态。 四、结论 (1)试验结果表明，在变形温度430℃、应变速率为1.1×10-3S-1～7.2×10-3S-1范围内分3次等温模压时，金属的流动性和充填性好，变形抗力小，可等温模压出形状复杂的且满足尺寸精度要求的防扭臂下接头，避免了锻件的外表面和内部的冶金缺陷。所研制的锻件，其质量达到或超过法国锻件的技术要求，符合AIR3385、Z9-J冶-324和Z9-J冶-325的技术标准。 (2)采用新工艺研制的锻件质量高(见表3)。其屈服强度、低频疲劳强度及抗应力腐蚀性能都有所提高。另外，在静载荷、低流变应力和无交变热应力条件下，模具的工作寿命得到延长。 (3)与模锻锤上工艺相比，用新工艺研制的锻件替代了进口件，解决了锻件国产化问题。预计该项成果具有显著的经济效益。 作者单位：刘润广 刘芳 道淳志 哈尔滨工业大学(150001) 彭福林 李宏伟 高会 哈尔滨飞机制造公司 魏伟 哈尔滨汽轮机有限责任公司
收录时间:日 20:11:46 来源:太空模具网 作者:匿名
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