铝合金热处理
剑杆织机-风车节
2023年3月19日发(作者：诸葛亮故事)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
YST591-2006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
QJ1428
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
1
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。
2
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。
3
名称特性状过烧
态温
度℃
表1常用变形铝合金退火工艺规范
力学性能(抗去应力退火不完全退火完全退火拉强度)σb
(MPa)
2A12可热处理
O505℃≥250
MPa
温度
240℃～
温度
350℃～
温度
390℃～
强化铝合
T4
≥380
MPa
260℃,保温时间370℃,保温时间410℃,保温时间
金,
属
T6
≥430
MPa
1～2小时，空冷1～2小时，冷却速度1～2小时，冷却速度
Al-Cu
系不高于
30℃/h,冷却
不高于
30℃/h,冷却
铝合金。
至260℃以下出炉空至260℃以下出炉空
冷冷
热处理后抗拉强度
σb(MPa)：≥380
热处理后抗拉强度热处理后抗拉强度
σb(MPa)：≥250σb(MPa)：≥100
3A21
5A06
5A03
6063
不可热处
O
643℃≥130
MPa
温度
260℃～
温度
360
℃～温度
420
℃～
理强化铝
H14
≥170
MPa
280℃,保温时间415℃,保温时间490℃,保温时间
合金,属
H18
≥220
MPa
1～2小时，空冷1～2小时，空冷1～2小时，空冷
Al-Mn系
铝合金。热处理后抗拉强度热处理后抗拉强度热处理后抗拉强度
σb(MPa)：≥150σb(MPa)：≥130σb(MPa)：≥100
不可热处
O
580℃≥340
MPa
温度
150℃～
温度
315
℃～温度
390
℃～
理强化铝
H14
≥350
MPa
170℃,保温时间335℃,保温时间410℃,保温时间
合金,属
H11
≥340
MPa
4～6小时，空冷1～2小时，空冷1～2小时，空冷
Al-Mg系
2
铝合金。热处理后抗拉强度热处理后抗拉强度热处理后抗拉强度
σb(MPa)：≥340σb(MPa)：≥300σb(MPa)：≥200
不可热处
O
610℃≥235
MPa
温度
260℃～
温度
360
℃～温度
390
℃～
理强化铝
H14
≥270
MPa
280℃,保温时间400℃,保温时间410℃,保温时间
合金,属
H11
≥230
MPa
1～2小时，空冷1～2小时，空冷1～2小时，空冷
Al-Mg系
2
铝合金。热处理后抗拉强度热处理后抗拉强度热处理后抗拉强度
σb(MPa)：≥230σb(MPa)：≥230σb(MPa)：≥200
可热处理
O
615℃≥90
MPa
温度
350℃～温度390℃～415℃,温度450℃～490℃,
强化铝合
T1
≥152
MPa
380℃,保温时间
保温时间
1～2
小时，保温时间
1～2
小时，
金,属
T4
≥172
MPa
1～2小时,冷却速度
冷却速度不大于
30℃
冷却速度不大于
30℃
Al-Mg-SiT5
≥186
MPa
不大于
30℃/h,冷却/h,冷却至260℃以下/h,冷却至260℃以下
系铝合
T6
≥241
MPa
至260℃以下出炉空
出炉空冷出炉空冷
金。
T83
≥255
MPa
冷热处理后抗拉强度热处理后抗拉强度
T83
≥207
MPa
热处理后抗拉强度
σb(MPa)：≥90σb(MPa)：≥80
1
≥290
MPa
σb(MPa)：≥150
T83
2
注：1.O
状态铝合金退火后的抗拉强度最大值为原始值；
2.保温时间结合一般要求5.3.6条；
4
3.退火铝合金类型为板材、棒材、挤压件及模锻件。
表2
常用变形铝合金时效工艺规范
牌号时效前的状态产品类型时效制度时效硬化热处理后状态的
金属温度℃
时效时间h
代号
－其它所有制品室温
≥96
T4
－
厚度≤2.5mm185～195
12T62
2A12
包铝板
－
壁厚≤5mm185～195
12T62
挤压型材
6～12
T6
6063W
模锻件室温
≥96
T4
T
模锻件
155～177
10T6
附件1：
热处理过程记录表
工号：
序
号名称材料牌号
材料规格工一炉件数
图
及尺寸序
总件数
号及装炉方式
热处理方式
保温时间冷却方式
温度（℃）冷却时间
（min）
及冷却介质
操作者日期
5