1.一种提高铝合金板材综合力学性能的工艺方法,其特征在于,该工艺方法包括以下步骤:
(1)备料:将半连续铸造的铝合金方铸锭按照工艺要求锯切,得原材料;
(2)均热:将步骤(1)所得原材料在室温装炉,加热至490±5℃保温6-12小时;然后继续升温加热至530±5℃保温4小时,再降温至460±5℃保温2小时进行均匀化热处理,得均匀化热处理原材料;
(3)多轴锻造:将步骤(2)所得均匀化热处理原材料进行锻造,保证始锻温度为420-460℃,终锻温度≥400℃,在3600T液压机上进行五镦四拔多轴锻造开坯,所述多轴锻造过程为:先Z向镦粗1次,然后X向拔长、镦粗2次,Y向拔长、镦粗1次,最后再Z向拔长、镦粗1次,并平整锻坯外形,得锻坯;
(4)机加、铣面、加热:将步骤(3)所得锻坯着色探伤,清理锻坯各表面的锻造缺陷,铣面并保证Y向上下两个表面的平行度,将机加、铣面后的锻坯室温装炉,加热至440±5℃,得加热锻坯;
(5)分温度段变形:将步骤(4)所得加热锻坯分温度段变形,包括以下过程,分段过程一,进行高温轧制,得热轧后的轧坯;分段过程二,将热轧后的轧坯转移至液压机上进行中温热压缩变形;分段过程三,中温压缩变形完成后再进行中温轧制,板料冷却至室温;分段过程四,板料冷却至室温后再进行冷精轧变形,得轧制后的板材;
(6)热处理:将步骤(5)所得轧制后的板材,室温装炉加热至400±3℃保温30min进行高温短时退火,再以50℃/h升温速度继续升温至500±3℃,保温3-6小时进行固溶水淬,从淬火水中取出后3小时内进行双级时效,得热处理板材;
(7)矫直、锯切:将步骤(6)所得热处理板材空冷至室温,采用矫直机对冷却后的板材进行矫直,切边处理后用锯床将板材锯切成成品尺寸。
2.根据权利要求1所述提高铝合金板材综合力学性能的工艺方法,其特征在于,所述步骤(2)的均热方法为三级均匀化热处理,从490±5℃升温至530±5℃的时间为2小时,从530±5℃降温至460±5℃的时间为4小时。
3.根据权利要求1所述提高铝合金板材综合力学性能的工艺方法,其特征在于,所述步骤(3)多轴锻造过程中X向每次拔长、镦粗变形量为40%-50%,Y向每次拔长、镦粗变形量为
45%-55%,Z向每次拔长、镦粗变形量为50%-60%。
4.根据权利要求1所述提高铝合金板材综合力学性能的工艺方法,其特征在于,所述步骤(5)分温度段变形,包括以下过程:分段过程一,将加热后的锻坯在热轧机进行高温轧制,保证热终轧温度≥380℃,高温轧制变形量为总加工率的50%-60%,得热轧后的轧坯;分段过程二,将热轧后的轧坯转移至液压机上进行中温热压缩,控制热压缩温度在280-320℃,热压缩终了温度≥280℃,中温热压缩变形量为总加工率的10%;分段过程三,将中温热压缩后的板材转移至热轧机上进行中温轧制,控制轧板温度为180-220℃,热终轧温度≥180℃,中温轧制变形量为总加工率的10%,板材冷却至室温;分段过程四,冷却至室温的板材进行冷精轧制,控制冷精轧制变形量为总加工率的10%,得轧制后的板材。
5.根据权利要求1所述提高铝合金板材综合力学性能的工艺方法,其特征在于,所述步骤(5)分温度段变形的总加工率为80%-90%。
6.根据权利要求1所述提高铝合金板材综合力学性能的工艺方法,其特征在于,所述步骤(6)的淬火水温为45±2℃,水中淬火时间为3-20min,双级时效为:第一级时效,板材室温装炉升温至90-110℃保温1-3h,空冷;第二级时效,板材到温装炉,在150-160℃保温4-8h,时效结束后空冷。
7.根据权利要求1所述提高铝合金板材综合力学性能的工艺方法,其特征在于,所述步骤(6)多轴锻造前预热工装夹具至300-350℃,锻造开坯时用大于锻造过程中最大锻坯外形尺寸的方砧板进行锻造。
8.根据权利要求1所述提高铝合金板材综合力学性能的工艺方法,其特征在于,所述步骤(5)分温度阶段变形时在锻坯和模具表面均匀涂覆纳米润滑剂。
9.根据权利要求1-8任一项所述的提高铝合金板材综合力学性能的工艺方法,其特征在于,所述铝合金板材为2A14铝合金板材。