铝合金加工变形校正工艺

铝合金铸件T6热处理工艺程序
铝合金铸件T6热处理工艺程序、加热-保温-淬火-时效。

一、热处理前的准备（设备：铝合金固溶（淬火）炉）：
1、热处理前应检查热处理设备、控制系统及仪表等是否正常。

2、铸件在装炉前应干燥无油污，赃物、易爆，等处理的铸件应按合金牌号、外廓尺寸、铸件壁厚及热处理规范进行分类，不同牌号不应相混装炉。

3、形状易产生翘曲的铸件应放在专用的底盘或支架上，不允许有悬空的悬臂部分，大型铸件应单个放在专用架上装炉。

4、检查铸件性能的单铸或辅铸试棒应随零件一起同炉热处理，以决定反映铸件的性能。

二、加热及保温：
1、加热到设定温度后在保温期间应随时检查、校正炉膛各处温度（±5℃），防止局部高温或烧化。

2、在断电后短时间不能恢复时，应将在保温中的铸件迅速出炉淬火，等恢复正常后，再装炉、保温和进行热处理，其总的保温时间应稍许延长。

三、出炉冷却：
1、保温结束后，打开炉门放下料筐将铸件迅速降落到水池中，淬入规定冷却介质中冷却。

2、淬火转移时间是指从铸件出炉到铸件全部淬入介质中，总的时间
最好不超过15s。

三、铸件变形的校正：
1 铸件变形应在淬火后立即校正，矫正模具和工具应在淬火前事先准备。

2 根据铸件特点和变形情况选择相应的矫正方法，矫正时用力不宜过猛，要缓慢均匀。

四、时效操作：（设备：铝合金时效炉）：
1、需进行人工时效的铸件，应在淬火后尽快进行0.5h内进行时效处理。

可将淬火后的料筐直接推到时效炉内，但产品的温度不得超过时效温度。

2、将自动控温仪表定温，然后送电加热，开动风扇。

3、保温时间到后，断开电源。

GUANGDONG SHIPBUILDING 广东造船2023年第4期（总第191期） 材料与工艺作者简介：陈 军（1983-）,男，高级工程师。

主要从事船体结构焊接技术与工程工作。

李华平（1978-）,男，助理工程师。

主要从事船体结构焊接技术与工程工作。

收稿日期：2022-03-22某船3 mm 铝合金甲板焊接变形控制工艺陈 军，李华平，肖圣亮，霍利武，尧孝君（中船黄埔文冲船舶有限公司，广州510715）摘 要：铝合金材料导热快、熔点低、焊接变形大，特别是薄板焊接变形更是难于控制。

某船舷侧区域的甲板为3mm 的薄板，在首制船制作中，按常规的工艺方法焊接变形大，火工矫正后仍产生明显的下凹变形。

在后续船建造中，通过梳理整个工艺流程，分别从拼板、装配方法、增加加强、调整舾装件安装时机、局部仰焊变形控制、火工矫正方法等工艺措施进行了优化，取得较好的效果。

关键词：铝合金；3mm 甲板；薄板；变形控制；工艺优化中图分类号：U672 文献标识码：A3 mm Aluminum Alloy Deck Welding DeformationControl Process of a ShipCHEN Jun, LI Huaping, XIAO Shengliang, HUO Liwu, YAO Xiaojun( CSSC Huangpu Wenchong Shipbuilding Co., Ltd., Guangzhou 510715 )Abstract: Aluminum alloy materials have fast thermal conductivity, low melting point, welding thermal deformation and big shrinkage. Especially, it is more difficult to control the deformation when welding the thin plates. In the manufacture of the first ship, the deck in side area is made of 3 mm thin plate. According to the conventional process, the 3 mm deck has large deformation after welding, and there is still obvious concave deformation after the distortion correction by flame, and impossible to correct. In the construction of subsequent ships, the whole process flow is sorted out, and the process measures are optimized from splicing, assembling, strengthening, adjusting installation time of outfitting parts, local overhead welding deformation control and distortion correction by flame etc.Key words: aluminum alloy; 3 mm deck; thin plates; deformation control; process optimization1 前言某船801分段舷侧结构，如图1所示：（1） 甲板面为3 mm 薄板，由8条纵横对接缝拼成8050 mm×4 555 mm 的甲板，拼板焊接量大；（2） 整体为锲形结构，中间高度为1 300 mm、外侧高度为420 mm，空间狭小，施工困难；（3） 甲板区域安装有30块6 mm×100 mm×600 mm 的座椅垫片。

铝合金车体制造火焰调修的正确应用方法摘要：铝合金由于重量轻，比强度高，耐腐蚀性能良好，无磁性，成型性好及低温性能良好等特点，被广泛应用于各种焊接结构产品中。

因此提高铝合金焊接的生产效率和焊接质量，减少焊接缺陷，掌握铝合金焊接应力与变形已成为实际生产的迫切要求。

本文综述了铝合金在焊接过程中焊接方法产生的焊接应力与变形，操作技巧与禁忌。

关键词：铝合金、调修方法的种类、温度控制及调修方法、单件部件的矫正及车体的调修1矫正的种类矫正的种类分为手工矫正、机械矫正、火焰矫正三种方法。

（1）手工矫正及其特点：手工矫正是指用锤击或简单器械来对物件进行矫正，手工矫正的特点是操作灵活、简单。

但由于人力有限，只能对尺寸不大，变形不严重的工件进行矫正。

（2）机械矫正及其特点：机械矫正，是采用冷矫正，是和火焰矫正相对应的另一种矫正方法，又称为机械矫正。

机械矫正容易金属的冷作硬化，消耗材料塑性储备，只能用于塑性良好的材料，不允许对塑性较差和脆性材料进行机械矫正。

在实际生产中，机械矫正会用到专用大型的油压机、水压机、顶床或者直接进行人工锤击敲打，进行矫正。

（3）局部加热矫正应注意哪些问题（3.1）.首先要正确地判断变形性质，并找到变形位置。

（3.2）.针对变形的具体情况，确定正确的加热形状和位置。

（3.3）.掌握好加热温度和速度，防止损伤金属组织结构。

（3.4）.对易淬火，硬脆的材料，加热时不允许浇水急冷。

（3.5）.需要重复进行局部加热时，应避免与第一次加热位置重复。

(4).火焰加热矫正的形状有几种方法火焰矫正有三种方法：点状加热、线状加热、三角形加热。

（4.1）点状加热：用于对板材的矫正。

（4,2）线状加热：用于对焊接结构的矫正。

（4.3）三角形加热：用于对型材类的矫正。

(5).焊接残余变形的基本形式有哪些焊接残余变形的基本形式有收缩变形、弯曲变形、角变形、扭曲变形、失稳变形（波浪变形）。

（5.1）收缩变形：收缩变形可细分为纵向收缩变形和横向收缩变形，主要是由于焊接收缩均匀引起的变形。

铝合金板材加工工艺
铝合金板材加工工艺通常包括以下步骤：
1. 材料准备：选择合适的铝合金材料，并根据需要将其切割成所需尺寸的板材。

2. 表面处理：对铝合金板材的表面进行处理，如去除氧化物、清洁、去除油污等，以保证后续加工工序的质量。

3. 弯曲和切割：根据需要将铝合金板材进行弯曲或切割。

弯曲可以使用手工或机器进行，切割则需要使用切割工具如电锯、剪刀等。

4. 拼接和焊接：将铝合金板材进行拼接，可以使用螺栓、螺母、铆钉等方式，也可以进行焊接。

焊接可以使用氩弧焊、MIG
焊接等方法。

5. 表面处理：对加工后的铝合金板材进行表面处理，如喷涂、阳极氧化等，以提高外观和耐腐蚀性能。

6. 检验和修整：对加工后的铝合金板材进行检验，检查尺寸、表面质量等是否符合要求。

如有问题，则需要进行修整，如打磨、重新切割等。

以上是常见的铝合金板材加工工艺流程，具体的工艺步骤和方法会根据不同的加工要求和材料特性有所不同。

铝合金是重要的工业原料。

由于其硬度相对较小，热膨胀系数较大，在薄壁、薄板类零件的机械加工中容易发生变形。

除了改善刀具性能以及预先采用时效处理消除材料的内应力之外，从加工工艺的角度，也可以采取一些手段，尽可能减少材料的加工变形。

对称加工法:对于加工余量较大的铝合金零件，为了创造较好的散热条件，减少热变形，必须尽量避免热量过于集中，可以采取的方法就是对称加工。

举例来说，有一块90毫米厚的铝合金板，需要将其铣削至60毫米厚，如果铣好一面之后立即翻过来铣另一面，由于每个面都是一次加工到最后的尺寸，连续加工余量较大，就会造成热量集中的问题，这样铣削好的铝合金板平面度只能达到5毫米。

如果采用两面反复进刀的对称加工方法，使每个面都至少分两次加工，直到达到最后的尺寸，这样有利于散热，平面度可以控制在0.3毫米。

分层多次加工法:当铝合金板类零件上有多个型腔需要加工时，如果采用一个型腔一个型腔依次加工的方法，就容易使型腔壁由于受力不均匀而缠上变形。

最好的解决方法是采取分层多次加工法，即同时对所有型腔进行加工，但不是一次加工完成，而是分若干个层次，逐层加工到需要的尺寸。

这样零件受力会比较均匀，变形的几率较小。

恰当选择切削用量:选择恰当的切削用量可以有效减少切削过程中的切削力和切削热。

机械加工过程中，切削用量偏大会导致一次走刀的切削力过大，极易造成零件的变形，而且对机床主轴刚性和刀具的耐用度都会造成影响。

在切削用量的各个要素中，对切削力影响最大的就是背吃刀量。

按说减小背吃刀量有利于保证零件不变形，但同时又会降低加工效率。

数控加工的高速铣削能够解决这一问题，只需要在减小背吃刀量的同时，相应地增大进给量，并提高机床的转速，就可以既降低切削力，又能够保证加工效率。

走刀顺序有讲究:粗加工和精加工应该采用不同的走刀顺序。

粗加工要求以最快的切削速度，在最短的时间内切除毛坯表面的多余材料，形成精加工所要求的几何轮廓。

因此强调的是加工效率，追求单位时间内的材料切除率，应该使用逆铣。

铝合金锻造典型工艺
铝合金锻造是一种常见的金属加工工艺，适用于生产高强度、轻量、耐腐蚀的零部件，常见于航空航天、汽车、船舶、电子设备等领域。

以下是铝合金锻造的典型工艺步骤：
1.原料准备：
•选择优质的铝合金原料，通常是铝合金板、坯料或铝合金棒材。

2.加热预热：
•将铝合金坯料放入热炉中加热至适当温度。

预热有助于提高铝合金的塑性和可锻性，使其更容易进行塑性变形。

3.锻造成形：
•加热后的铝合金坯料放入锻压机或锻造设备中，在高压力下受力进行塑性变形，通常采用压力或冲击的方式使铝合金坯料在模具中得到所需形状。

4.模具设计和制造：
•制造用于铝合金锻造的模具，模具设计需要考虑所需产品的形状、尺寸和精度要求。

5.精密锻造（如必要）：
•针对特定要求，可能会进行精密锻造以获得更高精度和表面质量的零部件。

6.冷却和处理：
•锻造后的铝合金零件需要进行冷却，并可能进行热处理、淬火或固溶处理等工艺，以改善材料性能。

7.加工和整形：
•完成锻造后，可能需要进行加工和整形，包括修整、去除余料、加工表面等。

8.质检和表面处理：
•对铝合金锻件进行质量检验，检查尺寸、表面质量和性能等。

随后可能进行表面处理，如阳极氧化、喷砂处理等。

铝合金锻造工艺因产品需求和应用领域的不同而有所差异，但通常遵循上述步骤。

这种工艺可以生产出高强度、轻量化的铝合金零部件，具有广泛的应用前景。