技术巡猎 小鹏汇天 “一种铝合金板材及其制备方法与应用”---想起来看看航天和汽车的差异,于是看到了这个,这个专利主要说的是2系铝合金比较折磨的流程---“成型完再固溶淬火”。就借此感受下,古人打铁,为什么有些是铸剑名师,有些只能做做菜刀的差异吧?2系零件如果直接固溶淬火,固溶温度水淬到室温的快速温变,会让表面急剧变形,后面得做大量的人工整形,整形完也很难回到热处理前的状态。可你又不能一直用O态---强度和疲劳不够;你想用T4去冲复杂形面呢,又很难冲出来。所以现实里比较常见的做法是:O态或F态先冷冲压成型,再去固溶淬火,去实现零件T42的强度要求。可是问题也在这里:成型后如果再经历一次“加热+冷却”,二次变形几乎是必然的,尺寸和表面质量就很难稳定。汇天的解法是把“固溶+淬火”跟“冲压”合并到同一个动作里完成。工艺窗口这里几乎就是个节拍表了:2系O态或F态板料加热到460℃---510℃,保温5---30min;保温结束后从出炉到合模开始,转移时间控制在30s以内;然后进模具冲压成型,同时跟模具热交换完成降温,且冲压过程中模具温度不超过20℃。为什么加热温度卡在460℃---510℃?温度低了,第二相化合物溶不干净,尤其是难溶的那部分;温度高了容易过烧产生缺陷。它举了一个典型例子:过烧温度505℃、化合物回溶开始温度460℃,在炉温均匀性常见±5℃的现实下,更推荐把板料加热控制在465℃---500℃。30s以内转移---2系对“过冷敏感性”很高,所以严格控制从出炉到合模开始这段时间;并且板料越薄,降温越快,就越要把转移时间再压短。实施例里给了0.6mm的2024板料,500℃保温20min,15s内转移进模;模具10℃,水冷5℃,流速5m/s,冷媒通道离冲压端口5mm---这套组合的目的,就是让材料在极短时间内把温度降下去。而“换热能力”,它给的条件基本就是要把模具当成一台小型冷却机:模具里设冷媒通道;冷媒温度不超过10℃(示例里甚至到2℃、5℃);流速不低于2m/s;冷媒通道到冲压端口距离不超过10mm。逻辑也很直白:模温高于20℃,极短时间内降不下去,淬火效果不好;水温高于10℃也是同理;流速低、通道离得远,换热不够,温度降不下来,淬火就虚了。价值点其实很简单的,热态高塑性,和模内强冷却,实现了一个不错的成型结果,此后不需要再额外加热和冷却了,所以“基本不会出现零件的二次变形”,从而保证表面质量和尺寸精度;同时也能让板材拿到更好的力学性能和抗疲劳性能。站在飞行汽车这条线上,这套东西最直接的意义,依然是“量产一致性”。
