一种高强度7075-T6铝合金温成形工艺方法

一种高强度7075-t6铝合金温成形工艺方法
技术领域
1.本发明涉及金属加工技术领域，具体为一种高强度7075-t6铝合金温成形工艺方法。


背景技术：

2.汽车轻量化背景下，铝合金成为代替钢的最佳备选金属材料，铝合金比强度高，能有效减重，从而降低油耗等。7075铝合金是一种冷处理锻压合金，强度高，远胜于软钢。7075是商用最强力合金之一。7075铝合金结构紧密，耐腐蚀效果强，对于航空、船用板材最佳。普通抗腐蚀性能、良好机械性能及阳极反应。细小晶粒使得深度钻孔性能更好，工具耐磨性增强。可用于航天航空工业、吹塑(瓶)模、超声波塑焊模具、高尔夫球头、鞋模、纸塑模、发泡成型模、脱腊模、范本、夹具、机械设备、模具加工，用于制作高端铝合金自行车车架。
3.7075铝合金有多种状态其中峰值时效t6态强度硬度最高，但抗腐蚀性差，室温成型性差，其成形方式有冷冲压成型、热冲压成型、温成型(一般采用加热炉加热、预时效-温成型。
4.热冲压成型需要讲零件加热到固溶温度以上且至少需要30min以上才能回的良好的固溶效果，与成型步骤不能得到良好的匹配，而且一般需要在冲压设备安装冷却水道进行零件淬火，不仅耗能大且成本高。一般的温成型技术在提高温度的基础上提高了铝合金的成形性但是容易造成零件的过时效从而导致零件的力学性能例如强度硬度损失。
5.基于上述问题，我们提出一种新型的高强度7075-t6铝合金温成形工艺方法。


技术实现要素：

6.本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
7.鉴于现有技术中存在的问题，提出了本发明。
8.因此，本发明的目的是提供一种高强度7075-t6铝合金温成形工艺方法，既能缩短加热时间又能不损失过多t6的高强度，从而使生产的零件既能提高成形性又能拥有较高强度硬度，利用超声表面滚压技术对7075-t6铝合金的耐应力腐蚀性能进行改善，在合金中制备出梯度纳米结构的同时使其表面光洁度也得到提高，从而使铝合金在耐应力腐蚀性能上达到一个良好的状态，实现了7075-t6铝合金优异的抗应力腐蚀性能和高强塑性的统一。
9.为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
10.一种高强度7075-t6铝合金温成形工艺方法，其包括如下步骤：
11.步骤1：工件预处理，对铝合金板料的表面进行清理，去除铝合金板料表面的污渍，然后通过切割机对铝合金板料进行切割，将铝合金板料切割成规定的尺寸，同时将铝合金板料的边角打磨光滑，铝合金板料进行压平处理，保证铝合金板料两面平整；
12.步骤2：高温固溶处理，将上述步骤处理好的铝合金板料采用进行高温固溶处理，采用接触加热的方式加热，将铝合金板料放置在加热装置的内部，在两个高温体之间接触加压的同时加热，而非炉内辐射加热，加热速度快，铝合金无法发生过时效或者过时效程度较小；
13.步骤3：冷却成型，加热到指定温度后停止加热，而后保温三十分钟，冷却到指定温度进行成形，得到7075-t6铝合金；
14.步骤4：表面处理，将上述步骤得到的7075t6铝合金放置在传输装置的顶部，通过超声滚压装置对上述步骤得到的7075-t6铝合金的表层进行超声冲击滚压处理，处理完成后对7075-t6铝合金表面进行打磨处理。
15.作为本发明所述的一种高强度7075t6铝合金温成形工艺方法的一种优选方案，其中：所述步骤2中的加热装置包括上气缸和下气缸，上气缸和下气缸的输出端均设置有压板，压板相对的一面设置有加热板，在加热的过程中，将铝合金板料放置在两个加热板之间，加压的同时加热，此种方法加热速度快，铝合金无法发生过时效或者过时效程度较小。
16.作为本发明所述的一种高强度7075-t6铝合金温成形工艺方法的一种优选方案，其中：所述步骤4中的传输装置的转速为130～160r/min，进给量为0.1～0.13mm/r，滚压道次为4～10次，滚珠为10～13mm。
17.作为本发明所述的一种高强度7075-t6铝合金温成形工艺方法的一种优选方案，其中：所述步骤4中的超声滚压装置的滚压头的压力为0.08～0.12mpa，控制电流为0.6～0.8a。
18.作为本发明所述的一种高强度7075-t6铝合金温成形工艺方法的一种优选方案，其中：所述步骤4中打磨处理使用超细砂轮机。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：既能缩短加热时间又能不损失过多t6的高强度，从而使生产的零件既能提高成形性又能拥有较高强度硬度，利用超声表面滚压技术对7075-t6铝合金的耐应力腐蚀性能进行改善，在合金中制备出梯度纳米结构的同时使其表面光洁度也得到提高，从而使铝合金在耐应力腐蚀性能上达到一个良好的状态，实现了7075-t6铝合金优异的抗应力腐蚀性能和高强塑性的统一。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
21.图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
22.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
23.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的
情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
24.其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
25.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
26.本发明提供如下技术方案：一种高强度7075-t6铝合金温成形工艺方法，在使用过程中，既能缩短加热时间又能不损失过多t6的高强度，从而使生产的零件既能提高成形性又能拥有较高强度硬度，利用超声表面滚压技术对7075-t6铝合金的耐应力腐蚀性能进行改善，在合金中制备出梯度纳米结构的同时使其表面光洁度也得到提高，从而使铝合金在耐应力腐蚀性能上达到一个良好的状态，实现了7075-t6铝合金优异的抗应力腐蚀性能和高强塑性的统一；
27.实施例1
28.步骤1：工件预处理，对铝合金板料的表面进行清理，去除铝合金板料表面的污渍，然后通过切割机对铝合金板料进行切割，将铝合金板料切割成规定的尺寸，同时将铝合金板料的边角打磨光滑，铝合金板料进行压平处理，保证铝合金板料两面平整；
29.步骤2：高温固溶处理，将上述步骤处理好的铝合金板料采用进行高温固溶处理，采用接触加热的方式加热，将铝合金板料放置在加热装置的内部，在两个高温体之间接触加压的同时加热，而非炉内辐射加热，加热速度快，铝合金无法发生过时效或者过时效程度较小；
30.上述加热装置包括上气缸和下气缸，上气缸和下气缸的输出端均设置有压板，压板相对的一面设置有加热板，在加热的过程中，将铝合金板料放置在两个加热板之间，加压的同时加热，此种方法加热速度快，铝合金无法发生过时效或者过时效程度较小；
31.步骤3：冷却成型，加热到指定温度后停止加热，而后保温三十分钟，冷却到指定温度进行成形，得到7075一t6铝合金；
32.步骤4：表面处理，将上述步骤得到的7075-t6铝合金放置在传输装置的顶部，通过超声滚压装置对上述步骤得到的7075-t6铝合金的表层进行超声冲击滚压处理，处理完成后对7075-t6铝合金表面进行打磨处理；
33.上述传输装置的转速为130/min，进给量为0.1mm/r，滚压道次为4次，滚珠为10mm；上述的超声滚压装置的滚压头的压力为0.08mpa，控制电流为0.6；打磨处理使用超细砂轮机。
34.实施例2
35.步骤1：工件预处理，对铝合金板料的表面进行清理，去除铝合金板料表面的污渍，然后通过切割机对铝合金板料进行切割，将铝合金板料切割成规定的尺寸，同时将铝合金板料的边角打磨光滑，铝合金板料进行压平处理，保证铝合金板料两面平整；
36.步骤2：高温固溶处理，将上述步骤处理好的铝合金板料采用进行高温固溶处理，采用接触加热的方式加热，将铝合金板料放置在加热装置的内部，在两个高温体之间接触加压的同时加热，而非炉内辐射加热，加热速度快，铝合金无法发生过时效或者过时效程度较小；
37.上述加热装置包括上气缸和下气缸，上气缸和下气缸的输出端均设置有压板，压板相对的一面设置有加热板，在加热的过程中，将铝合金板料放置在两个加热板之间，加压的同时加热，此种方法加热速度快，铝合金无法发生过时效或者过时效程度较小；
38.步骤3：冷却成型，加热到指定温度后停止加热，而后保温三十分钟，冷却到指定温度进行成形，得到7075-t6铝合金；
39.步骤4：表面处理，将上述步骤得到的7075-t6铝合金放置在传输装置的顶部，通过超声滚压装置对上述步骤得到的7075-t6铝合金的表层进行超声冲击滚压处理，处理完成后对7075-t6铝合金表面进行打磨处理；
40.上述传输装置的转速为160r/min，进给量为0.13mm/r，滚压道次为10次，滚珠为13mm；上述的超声滚压装置的滚压头的压力为0.12mpa，控制电流为0.8a；打磨处理使用超细砂轮机。
41.工作原理：在本发明使用的过程中，采用接触加热的方式加热板，即t6板料在两个高温体之间接触进行加热，既能缩短加热时间又能不损失过多t6的高强度，从而使生产的零件既能提高成形性又能拥有较高强度硬度，利用超声表面滚压技术对7075-t6铝合金的耐应力腐蚀性能进行改善，在合金中制备出梯度纳米结构的同时使其表面光洁度也得到提高，从而使铝合金在耐应力腐蚀性能上达到一个良好的状态，实现了7075-t6铝合金优异的抗应力腐蚀性能和高强塑性的统一。
42.虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。