本發明屬于金屬材料制造技術領域，涉及一種2、7系小斷面型材整形制備工藝。

背景技術：

2、7系鋁合金在使用時需要較高的性能，高性能需要將鋁合金型材進行熱處理，也就是將鋁合金型材加熱至較高溫度再快速冷卻獲得的，而快速冷卻就給鋁合金型材帶來了較大的內應力，使得熱處理后的2、7系鋁合金型材會發生嚴重變形，尤其是型材壁厚不均，并且小截面的型材變形更嚴重。

目前2、7系鋁合金小斷面角型材，在擠壓及熱處理完成后容易發生彎曲和扭擰變形，現有的矯正技術只能對鋁合金型材的彎曲變形進行整形，扭擰只能作廢料處理。彎曲和扭擰的2、7系鋁合金小斷面角型材矯形困難的主要原因為：(1)2、7系鋁合金熱處理后力學性能高，材質較硬，矯形需要很大的力和工人勞動量；(2)2、7系鋁合金熱處理后，屈服強度比較高，鋁合金型材抵抗變形能力差，表現為不易變形，這種情況下矯形力過大，容易對鋁合金型材造成永久變形而成為廢品。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明為了解決2、7系鋁合金小斷面角型材熱處理后發生的彎曲和扭擰變形不容易被矯正的問題，提供一種2、7系小斷面型材整形制備工藝。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：包括以下步驟：

a、配料裝爐：根據鋁合金本身的工藝性能和鋁合金加工制品加工條件要求，確定鋁合金配料各成分的標準添加量，將鋁合金各成分加入到熔煉爐內；

b、熔鑄：利用電加熱器加熱熔煉爐，熔煉爐的熔煉溫度為710～750℃，將鋁合金配料熔鑄，其熔鑄具體過程為熔融、攪拌、扒渣、取樣化驗、靜置保溫、精煉、二次攪拌、二次扒渣、在線細化、除氣、過濾、鑄造，鋁合金配料混合物經鑄造后形成鑄棒；

c、擠壓：將熔鑄后的鋁合金鑄棒經預熱后送入到鋁合金擠壓機中，調整好擠壓機的中心位置和擠壓力，使熔鑄物料順利通過擠壓機后導入v型模具中，在v型模具內單向擠壓成型，得到鋁合金v型材，其中擠壓過程包括鋁合金擠壓后離線淬火和拉伸矯直過程；

d、預變形：將步驟c擠壓完成后的鋁合金v型材施加長度方向的載荷，使得型材在長度方向的變形量為1.5～2.5％，載荷保持15～30s后卸載；

e、時效熱處理：將預變形后的鋁合金v型材進行離線淬火，淬火后進行微整形處理，然后進行三級時效，得到鋁合金v型材半成品；

f、表面處理：對步驟e制得的鋁合金v型材半成品進行表面處理；

g、成品檢測：對表面處理后的鋁合金v型材進行探傷檢測。

進一步，步驟a中的鋁合金配料先進行預熱，預熱溫度為50～150℃，預熱時間為10～20min。

進一步，步驟b中鋁合金配料熔鑄過程中鋁合金配料邊熔融邊去除熔體中的雜渣和氣體。

進一步，步驟c中的擠壓機擠壓前要先對v型模具、擠壓筒、鋁合金鑄棒進行預熱處理。

進一步，步驟d通過拉伸機對鋁合金v型材施加預變形。

進一步，步驟e中三級時效熱處理為：

一級：時效溫度為150～220℃，時效時間為2～7h，然后將一級時效后的鋁合金型材水冷或者空冷至室溫；

二級：時效溫度為260～350℃，時效時間為1～2h，然后將二級時效后的鋁合金型材水冷或者空冷至室溫；

三級：時效溫度為150～180℃，時效時間為1～1.5h，然后將三級時效后的鋁合金型材水冷或者空冷至室溫。

進一步，步驟e中時效熱處理后的鋁合金v型材采用水冷、霧化冷卻或者風冷的冷卻方式冷卻，冷卻速度為50～100℃/min。

進一步，步驟f中鋁合金v型材半成品表面處理過程包括型材表面的拋光處理、酸堿洗、上色處理、水洗、鍍膜處理以及熱定型處理工藝。

進一步，步驟g中探傷檢測的標準為a級探傷，探傷合格的為合格成品，探傷不合格的為廢品。

本發明的有益效果在于：

1、本發明2、7系小斷面型材在型材的時效熱處理前對型材縱向施加預變形，使得型材在后續熱處理時能夠不斷釋放內應力，也能抵抗型材扭擰變形的能力；減小型材淬火變形，增加型材成材率。

2、本發明2、7系小斷面型材經過該處理工藝處理后，型材的成品率得到了提高，通過現場實踐驗證，型材成品率由原來的20％提高到現在的80～90％；采用本發明處理工藝前，部分彎曲嚴重(與平臺間隙＞20mm)的型材直接按廢品處理，部分彎曲較輕(與平臺間隙7～10mm)的型材可以進行矯直處理，但矯直工序繁瑣，增加勞動量，采用本發明處理工藝后，型材彎曲量較小(與平臺間隙≤5mm)，減少了型材整形工序和勞動量，提高了成材率。

3、本發明處理工藝中對型材增加預變形不當會使得型材性能下降，經過多次試驗驗證，采用本發明處理工藝的型材性能沒有受到影響。

4、本發明2、7系小斷面型材處理工藝，解決了2、7系鋁合金小端面角型材熱處理后產生彎曲和扭擰變形，后續不易整形處理的難題，有效減少了后續型材整形的工作量，同時提高了型材的成品率，降低廢品率，降低了2、7系小斷面型材生產成本。本整形技術可根據型材的牌號和型材壁厚自行設計預變形量和保持時間，提高了生產效率。

具體實施方式

下面將對本發明的優選實施例進行詳細的描述。

實施例1：

一種2、7系小斷面型材整形制備工藝，具體步驟如下：

a、配料裝爐：根據鋁合金本身的工藝性能和鋁合金加工制品加工條件要求，確定鋁合金配料各成分的標準添加量，將鋁合金各成分預熱后加入到熔煉爐內，其中預熱溫度為150℃，預熱時間為20min；

b、熔鑄：利用電加熱器加熱熔煉爐，熔煉爐的熔煉溫度為750℃，將鋁合金配料熔鑄，其熔鑄具體過程為熔融、攪拌、扒渣、取樣化驗、靜置保溫、精煉、二次攪拌、二次扒渣、在線細化、除氣、過濾、鑄造，鋁合金配料混合物經鑄造后形成鑄棒；

c、擠壓：擠壓機擠壓前先對v型模具、擠壓筒、鋁合金鑄棒進行預熱處理，然后將熔鑄后的鋁合金鑄棒經預熱后送入到鋁合金擠壓機中，調整好擠出機的中心位置和擠壓力，使得熔鑄物料順利通過擠出機后導入v型模具中，在v型模具內單向擠壓成型，得到鋁合金v型材，其中擠壓過程包括鋁合金擠壓后離線淬火和拉伸矯直過程；

d、預變形：將步驟c擠壓完成后的鋁合金v型材通過拉伸機施加長度方向的預變形，使得型材在長度方向的變形量為1.5％，載荷保持15s后卸載；

e、時效熱處理：將預變形后的鋁合金v型材進行離線淬火，淬火后進行微整形處理，然后進行三級時效，得到鋁合金v型材半成品，其中三級時效熱處理為：

一級：時效溫度為150℃，時效時間為7h，然后將一級時效后的鋁合金型材水冷或者空冷至室溫；

二級：時效溫度為350℃，時效時間為2h，然后將二級時效后的鋁合金型材水冷或者空冷至室溫；

三級：時效溫度為180℃，時效時間為1.5h，然后將三級時效后的鋁合金型材水冷或者空冷至室溫；冷卻裝置采用水冷的冷卻裝置，冷卻速度為50℃/min；

f、表面處理：對步驟e制得的鋁合金v型材半成品進行表面處理，鋁合金v型材半成品表面處理過程包括型材表面的拋光處理、酸堿洗、上色處理、水洗、鍍膜處理以及熱定型；

g、成品檢測：利用超聲波對表面處理后的鋁合金v型材進行探傷檢測，探傷檢測的標準為a級探傷，探傷合格的為合格成品，探傷不合格的為廢品。

實施例2：

實施例2與實施例1的區別在于步驟d型材在長度方向的變形量為2％，載荷保持時間為20s。

實施例3：

實施例3與實施例1的區別在于步驟d型材在長度方向的變形量為2.5％，載荷保持時間為30s。

對比例：

對比例與實施例1的區別在于對比例缺少步驟d(預變形)的生產過程，直接將步驟c擠壓完成后的鋁合金v型材直接進行時效熱處理。

實施例1的型材成品率為80％，實施例2的型材成品率為90％，實施例3的型材成品率為85％，對比例的型材成品率為20％。

指標測評：

對實施例1～3和對比例得到的小斷面鋁合金型材進行指標測評，測評結果如表1：

表1：

由此可見，本發明的處理工藝非常優秀，對熱處理前的鋁合金型材施加欲變形，鋁合金型材熱處理結束后，型材長度方向回縮，型材內部的內應力不斷釋放的同時將型材的扭擰變形抵抗，大大提高了型材的成材率。

最后說明的是，以上優選實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管通過上述優選實施例已經對本發明進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發明權利要求書所限定的范圍。