锻铝合金

锻铝合金

机械工程学科中的工艺
锻铝合金属于变形铝合金的一类,代号LD。包括铝镁硅铜系变形铝合金和铝镁硅系变形铝合金,主要用作形状复杂的锻件。镁和硅可形成强化相Mg2Si;铜可以改善热加工性能,并形成强化相Cu4Mg5Si4Al;锰可以防止加热时出现过热。锻铝合金大都在淬火,人工时效状态下使用。在淬火后应立即进行人工时效,否则降低强化效果。主要牌号有LD2等。锻铝合金高温强度低,热塑性好,可锻造加工成形状复杂的锻件和模锻件,也可轧制成板材或其他型材。主要用于飞机结构件上。
  • 中文名:锻铝合金
  • 外文名:forging aluminum alloy
  • 范围:用作形状复杂的锻件
  • 学科机械工程代号:LD
  • 性质:变形铝合金

工艺改进

导风轮、压气机叶轮都是涡轮增压器的重要部件,因工作性质决定对其热处理后的力学性能要求较高。热处理周期长,耗电高,为了减少耗电量,缩短生产周期,在确保产品质量的前提下,进行了工艺试验,经过一年的工艺试验及试生产达到了预期效果。

存在的问题

1、材质及技术要求

导风轮、压气机叶轮锻件经固溶+时效处理后,取同炉实物或与实物尺寸相同的试样一件做力学性能试验。

2、原生产工艺

使用设备:RJJ-75-6。装炉量:导风轮每炉24件,压气机叶轮每炉12件。沐火转移时间<30s,淬火后立即进行人工时效。

3、存在问题

热处理时因保温时间长,每处理一炉需要三个班次,如遇供电紧张还会因中途停电造成质量问题。而且耗电量高,按每合柴油机所需件计算,全年仅此两项产品热处理耗电为32775kW/h。因此,对原工艺进行分析探讨及试验改进。

保温时间

保温时间的长短主要由强化相完全溶解所需的时间而定。在满足淬火要求的前提下,尽可能使其缩短,这样能够得到较细的晶粒。一般来说铝合金淬火时每25mm有效厚度保温1h。导风轮有效厚度为65mm,压气机叶轮有效厚度为54mm。根据产品有效厚度、变形程度等情况分析,原工艺保温时间偏长,完全可以缩短一些。

时效工艺

变形铝合金的人工时效一般在120-200℃经长时间保温来实现。人工时效的加热温度对合金性能有很大影响,保温时间的影响次之,允许波动范围较大。

因扩散速率与温度之间成指数关系,铝合金时效温度升高,扩散速度加快,到达最大强度峰值所需时间缩短。在保证力学性能的前提下,采用较高的时效温度,可以减少时效时间,提高生产效率,井减少耗电量。而采用较低的时效温度,要花费更长的时间。

总之,在选择最佳的时效规范时,要把时间和温度两个因素综合在一起来考虑,并判别护内零件之间的温度差,这样,才能保证炉内所有零件都获得最佳的性能。

总结

1.改进后的工艺完全能满足技术要求。

2.缩短保温时间7h,全年可节电12075kW·h(升温时间忽略不计)。

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