箱底瓜瓣铝合金拉型成型工件化铣方法

摘要

本发明涉及一种箱底瓜瓣铝合金拉型成型工件化铣方法，该方法将2219铝合金拉型成型工件放入呈有化铣槽液的钢槽内进行化铣，所述的化铣槽液组成如下：氢氧化钠或氢氧化钾90～140g/l；金属铝离子20～60g/l；硫代硫酸钠5～10g/l；酒石酸碱钠10～20g/l；三乙醇胺30～45g/l。本发明采用含有添加剂的槽液可以缓解2219铝合金化铣工件表面粗糙现象，并能够获取良好的化铣工件表面质量。

权利要求

1.一种箱底瓜瓣铝合金拉型成型工件化铣方法，该方法将2219铝合金拉型成型工件放入呈有化铣槽液的钢槽内进行化铣，其特征在于，所述的化铣槽液组成如下：其中：

碱采用氢氧化钠或氢氧化钾；

添加剂1采用硫代硫酸钠；

添加剂2采用酒石酸碱钠；

添加剂3采用三乙醇胺。

2.根据权利要求1所述的一种箱底瓜瓣铝合金拉型成型工件化铣方法，其特征在于，所述的化铣槽液配制时，先将碱溶液放入钢槽内，然后向碱溶液中加入金属铝板，当溶液中金属铝离子浓度达到要求后取出金属铝板，最后加入添加剂1、添加剂2和添加剂3。

3.根据权利要求1或2所述的一种箱底瓜瓣铝合金拉型成型工件化铣方法，其特征在于，工件在钢槽内进行化铣时，化铣温度在70～80℃，铣切速度在0.02～0.03mm/min。

4.根据权利要求3所述的一种箱底瓜瓣铝合金拉型成型工件化铣方法，其特征在于，每隔30～40min将工件从钢槽内取出，用清水冲洗工件表面腐蚀产物，然后再将工件放入钢槽内继续进行化铣。

说明书

箱底瓜瓣铝合金拉型成型工件化铣方法

技术领域

[0001] 本发明属于航空航天化学铣切工艺领域，具体涉及一种箱底瓜瓣2219铝合金拉型成型工件化铣方法。

背景技术

[0002] 化学铣切简称化铣，是用化学腐蚀的方法除去加工掉的金属，以达到加工成形的工艺方法。在航天和航空领域，有许多产品的成型离不开化学铣切工艺，主要体现在飞机蒙皮和火箭箱体壁板、瓜瓣的成型。飞机蒙皮化铣主要是减轻产品的重量，箱体壁板、瓜瓣主要是减重的同时强度不能削弱，对产品的重量要求严格，但是强度的要求也很高，因为火箭箱体壁板、瓜瓣是火箭推进剂贮箱的主要组成部分，是保证火箭飞行成败的关键，尤其是发展载人航天后，对箱体壁板、瓜瓣的研制要求更加严格。由于Al-Cu系铝合金具有比较高的机械强度、热强度和很好的焊接加工性能及其它优点，广泛应用于航天工业。目前研制的大运载火箭箭体选用2219铝合金材料为主要材料，箱体和箱底均采用化铣工艺。

[0003] 现有2219铝合金瓜瓣在单一的碱性槽液中化铣后，工件表面粗糙、凹凸不平、桔皮现象非常严重，而且化铣后肋条两侧成锯齿状，化铣直线度不好，整个化铣工件表面化铣反应速度不稳定，不均匀，造成工件同板差比较大，工件表面均出现或多或少的粗糙和桔皮现象，严重影响工件表面质量。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种更好的适应航天产品化铣表面质量要求，满足新一代大运载火箭箱底瓜瓣的化铣表面质量，解决2219化铣零件表面粗糙和桔皮现象的箱底瓜瓣铝合金拉型成型工件化铣方法。

[0005] 实现本发明目的技术方案：一种箱底瓜瓣铝合金拉型成型工件化铣方法，该方法将2219铝合金拉型成型工件放入呈有化铣槽液的钢槽内进行化铣，所述的化铣槽液组成如下：

[0006]

[0007] 其中：

[0008] 碱采用氢氧化钠或氢氧化钾；

[0009] 添加剂1采用硫代硫酸钠；

[0010] 添加剂2采用酒石酸碱钠；

[0011] 添加剂3采用三乙醇胺。

[0012] 如上所述的一种箱底瓜瓣铝合金拉型成型材料化铣方法，其所述的化铣槽液配制时，先将碱溶液放入钢槽内，然后向碱溶液中加入金属铝板，当溶液中金属铝离子浓度达到要求后取出金属铝板，最后加入添加剂1、添加剂2和添加剂3。

[0013] 如上所述的一种箱底瓜瓣铝合金拉型成型材料化铣方法，其工件在钢槽内进行化铣时，化铣温度在70～80℃，铣切速度在0.02～0.03mm/min。

[0014] 如上所述的一种箱底瓜瓣铝合金拉型成型材料化铣方法，其每隔30～40min将工件从钢槽内取出，用清水冲洗工件表面腐蚀产物，然后再将工件放入钢槽内继续进行化铣。

[0015] 本发明的效果在于：

[0016] 本发明针对2219铝合金材料工件化铣后表面粗糙的现象，在单一的碱性槽液中加入多种添加剂，借助添加剂的整平作用，减轻或消除工件的表面粗糙，以达到缓解2219铝合金化铣工件表面粗糙桔皮现象。

[0017] 通过试验证明，含有添加剂的槽液可以缓解2219铝合金化铣工件表面粗糙现象，并能够获取良好的化铣工件表面质量。

附图说明

[0018] 图1为现有2219铝合金瓜瓣化铣后出现的粗糙和桔皮现象图；

[0019] 图2为本发明2219铝合金拉伸成型的瓜瓣采用带添加剂化铣槽液化铣后表面质量图。

具体实施方式

[0020] 下面结合附图和具体实施例对本发明所述的箱底瓜瓣铝合金拉型成型工件化铣方法作进一步描述。

[0021] 实施例1

[0022] 本发明所述的箱底瓜瓣铝合金拉型成型工件化铣工艺方法，其将2219铝合金拉型成型箱底瓜瓣工件放入呈有化铣槽液的钢槽内进行化铣，化铣温度在75℃，铣切速度在0.025mm/min。每隔40min将工件从钢槽内取出，用清水冲洗工件表面腐蚀产物，然后再将工件放入钢槽内继续进行化铣，加快工件表面腐蚀产物的分离速度，也确保工件铣切厚度的相对均匀性。

[0023] 具体槽液成分如下表所示：

[0024]槽液成分 含量(g/l)
氢氧化钠 120
金属铝离子 40
硫代硫酸钠 7
酒石酸碱钠 14
三乙醇胺 35

[0025] 上述的化铣槽液配制时，先将碱溶液放入钢槽内，然后向碱溶液中加入金属铝板，当溶液中金属铝离子浓度达到要求后取出金属铝板，最后加入添加剂1、添加剂2和添加剂3。

[0026] 比较图1和图2，采用添加剂槽液化铣2219铝合金瓜瓣后，工件表面比较光滑，粗糙度达到设计要求的Ra6.3以下，而且零件表面直线度好，厚度均匀，侵蚀比比较稳定。

[0027] 实施例2

[0028] 本发明所述的箱底瓜瓣铝合金拉型成型工件化铣工艺方法，其将2219铝合金拉型成型箱底瓜瓣工件放入呈有化铣槽液的钢槽内进行化铣，化铣温度在75℃，铣切速度在0.03mm/min。每隔35min将工件从钢槽内取出，用清水冲洗工件表面腐蚀产物，然后再将工件放入钢槽内继续进行化铣，加快工件表面腐蚀产物的分离速度，也确保工件铣切厚度的相对均匀性。

[0029] 具体槽液成分如下表所示：

[0030]槽液成分 含量(g/l)
氢氧化钾 110
金属铝离子 50
硫代硫酸钠 8
酒石酸碱钠 16
三乙醇胺 40

[0031] 上述的化铣槽液配制时，先将碱溶液放入钢槽内，然后向碱溶液中加入金属铝板，当溶液中金属铝离子浓度达到要求后取出金属铝板，最后加入添加剂1、添加剂2和添加剂3。

[0032] 实施例3

[0033] 本发明所述的箱底瓜瓣铝合金拉型成型工件化铣工艺方法，其将2219铝合金拉型成型箱底瓜瓣工件放入呈有化铣槽液的钢槽内进行化铣，化铣温度在70℃，铣切速度在0.02mm/min。每隔30min将工件从钢槽内取出，用清水冲洗工件表面腐蚀产物，然后再将工件放入钢槽内继续进行化铣，加快工件表面腐蚀产物的分离速度，也确保工件铣切厚度的相对均匀性。

[0034] 具体槽液成分如下表所示：

[0035]槽液成分 含量(g/l)
氢氧化钠 90
金属铝离子 20
硫代硫酸钠 5
酒石酸碱钠 10
三乙醇胺 30

[0036] 上述的化铣槽液配制时，先将碱溶液放入钢槽内，然后向碱溶液中加入金属铝板，当溶液中金属铝离子浓度达到要求后取出金属铝板，最后加入添加剂1、添加剂2和添加剂3。

[0037] 实施例4

[0038] 本发明所述的箱底瓜瓣铝合金拉型成型工件化铣工艺方法，其将2219铝合金拉型成型箱底瓜瓣工件放入呈有化铣槽液的钢槽内进行化铣，化铣温度在80℃，铣切速度在0.03mm/min。每隔35min将工件从钢槽内取出，用清水冲洗工件表面腐蚀产物，然后再将工件放入钢槽内继续进行化铣，加快工件表面腐蚀产物的分离速度，也确保工件铣切厚度的相对均匀性。

[0039] 具体槽液成分如下表所示：

[0040]槽液成分 含量(g/l)
氢氧化钠 140
金属铝离子 60
硫代硫酸钠 10
酒石酸碱钠 20
三乙醇胺 45

[0041] 上述的化铣槽液配制时，先将碱溶液放入钢槽内，然后向碱溶液中加入金属铝板，当溶液中金属铝离子浓度达到要求后取出金属铝板，最后加入添加剂1、添加剂2和添加剂3。