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常用变形铝合金退火热处理工艺规范

1主题内容与适用范围

本规范规定了公司变形铝合金零件退火热处理的设备、种类、准备工作、工艺控制、技术要求、质量检验、技术安全。

2引用文件

GJB1694变形铝合金热处理规范

YST 591-2006变形铝及铝合金热处理规范

《热处理手册》91 版

3概念、种类

3.1概念：将变形铝合金材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内

部晶相组织结构，来改变其性能的一种金属热加工工艺。

3.2种类

车间铝合金零件热处理种类：去应力退火、不完全退火、完全退火、时效处理。

4准备工作

4.1检查设备、仪表是否正常，接地是否良好，并应事先将炉膛清理干净；

4.2抽检零件的加工余量，其数值应大于允许的变形量；

4.3 工艺文件及工装夹具齐全，选择好合适的工夹具，并考虑好装炉、出炉的方法；

4.4核对材料与图样是否相符，了解零件的技术要求和工艺规定；

4.5 在零件的尖角、锐边、孔眼等易开裂的部位，应采用防护措施，如包扎铁皮、石棉绳、

堵塞螺钉等；

5 一般要求

5.1人员：

热处理操作工及相关检验人员必须经过专业知识考核和操作培训，成绩合格后持证上岗

5.2设备

5.2.1设备应按标准规范要求进行检查和鉴定，并挂有合格标记，各类加热炉的指示记录

的仪表刻度应能正确的反映出温度波动范围；

5.2.2热电温度测定仪表的读数总偏差不应超过如下指标：

当给定温度 t ≤ 400℃时，温度总偏差为±5℃；

当给定温度 t ＞ 400℃时，温度总偏差为±(t/10) ℃。

5.2.3加热炉的热电偶和仪表选配、温度测量、检测周期及炉温均匀性均应符合QJ 1428的Ⅲ类及Ⅲ类以上炉的规定。

5.3装炉

5.3.1装炉量一般以装炉零件体积计算，每炉零件装炉的有效体积不超过炉内体积一半为

准。

5.3.2零件装炉时，必须轻拿轻放，防止零件划伤及变形。

5.3.3堆放要求：

a. 厚板零件允许结合零件结构特点，允许装箱入炉进行热处理，叠放时允许点及较少的线接触，避免面接触，叠放间隙不小于10mm.

b. 厚度 t ≤3mm的板料以夹板装夹，叠放厚度≤25mm，零件及夹板面无污垢、凸点，零件间、零件与夹板间应垫一层雪花纸，以防止零件夹伤。

5.3.4装炉后需检查零件与电热原件，确定无接触时，方可送电升温，在操作过程中，不

得随意打开炉门；

5.3.5 加热速度：变形铝合金退火的加热速度约 13℃～ 15℃ / 秒，例如加热到 410℃设定时间为 0.5 小时。

5.3.6保温时间是指铝合金加热到规定温度范围而需要保持的时间，从炉温达到规定温度时计算。装炉量为最大时，保温时间应适当延长1-2h ；对于装箱退火，保温时间应适当延长

1h；单件或单层摆放的零件，保温时间取最小值。具体要求参考表1。

5.3.7 容易产生变形或扭曲的零件（如细长与薄板零件），装出炉时特别小心，应尽量在炉中垂直吊挂加热，或可设计专用热处理夹具、防护罩或框架等工装，以免变形；

6特别要求

6.1待热处理的零件表面应清洁、干燥、无油污、水痕、划伤等缺陷( 毛坯件除外 ) 。

6.2 同一热处理炉中装有不同厚度的零件时，应按最大厚度确定加热保温时间，厚度相差大

于 10mm 的制品不应同炉热处理。

7质量检验

7.1外观检测：热处理后的零件不允许有腐蚀、裂纹、烧伤和超过工艺文件规定的变形。

7.2过程记录检测：应严格执行热处理规范，检热处理过程记录卡及温度曲线。

7.3当技术人员对其性能要求检测时，按如下方法执行：

7.3.1拉伸试验应按GB228进行

7.3.2过烧和包铝层扩散试验应按GB2346进行

7.4热处理制品的抗拉强度、屈服强度和伸长率的试验数据应满足相应的材料规范或零件

图样的规定

8技术安全

热处理时，操作者应严格遵守热处理安全操作规程。

9热处理过程记录表

9.1 制品应有可追踪的热处理记录，该记录应包括证明满足本规范和制品要求的所有需要

的资料、现行的工艺鉴定资料；

9.2热处理的原始记录应保存归档。

9.3热处理过程记录表详见附件1

10常用变形铝合金退火制度

去应力退火：消除冷变形和机械加工过程中（如压力加工、切削加工）产生的残余应力，

稳定尺寸 ,主要用于不可热处理强化铝退火工艺。

不完全退火：为恢复再结晶，消除加工硬化，降低硬度，提高塑形，获得半硬制品，便于冷加工成型，适用于可热处理强化铝合金的退火工艺。

完全退火：保证获得完全再结晶组织和良好的塑性，生成软制品，便于冷加工成型，适用于可热处理强化铝合金的退火工艺。

时效处理：使强化相充分而均匀的析出，提高强度、硬度，获得良好的综合性能。

11常用铝合金退火应用范围

2A12 退火： a.力学性能要求高的结构件毛坯、半成品，采用去应力退火工艺；b.力

学性能要求中等的结构件毛坯、半成品，采用再结晶退火工艺；

c.力学性能要求不高或需热校形的薄壁盖板类毛坯、半成品、成品，采用完

全退火工艺。

3A21 退火： a.力学性能要求高的结构件毛坯、半成品，采用去应力退火工艺；

b.力学性能要求中等或需钎焊腔体盖板类、结构件毛坯、半成品采用再结晶

退火工艺；

c.力学性能要求不高的非结构件或需热校形的薄壁盖板类毛坯、半成品、成

品，采用完全退火工艺。

5A03 退火： a.力学性能要求高的结构件毛坯、半成品，采用去应力退火工艺；

b.力学性能要求中等的结构件毛坯、半成品采用再结晶退火工艺;

c.力学性能要求不高的结构件或需热校形的高薄壁盖板类毛坯、半成品、

成品，采用完全退火工艺。

5A06 退火： a.力学性能要求高的结构件毛坯、半成品，采用去应力退火工艺；

b.力学性能要求中等的腔体类毛坯件、半成品采用再结晶退火工艺;

c.力学性能要求不高或需热校形的盖板腔体类毛坯、半成品、成品，采用完

全退火工艺。

6063 退火： a.力学性能要求高的结构件或需真空钎焊的腔体毛坯、半成品，采用去应力

退火工艺；

b.力学性能要求中等的结构件或需手工钎焊、空气炉钎焊的腔体类毛坯、半

成品，采用再结晶退火工艺;

c.力学性能要求不高的结构件或需热校形的盖板腔体类毛坯、半成品、成品，

采用完全退火工艺。

时效处理：用于钎焊后快速冷却零件的时效处理，如真空钎焊中零件在530℃后急冷发

生淬火后进行的强化处理。

12工艺规范常用变形铝退火工艺规范见表1；

常用变形铝合金时效规范见表2。