常用变形铝合金退火热处理工
艺规范
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；
1
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、
2
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
5.3.15.3.2
装炉量一般以装炉零件体积计算，每炉零件装炉时，必须轻拿轻放，防止零件
零件装炉的有效体积不超过炉内体积一半为准。
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0.5 小时。
410℃设定时间为
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
3
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
4
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。
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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。
6
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
7
时效处理：用于钎焊后快速冷却零件的时效
12 工艺规范 8
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。
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。
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。
表 1常用变形铝合金
退火工艺规范
名特状过烧力学性
去应力
不完全退火
完 全退火
称 性
态温能(抗度拉 强
退火
℃
度 ) σ b
9
(MPa)
2A12 可热处理
强化铝合 金 , Al-Cu
属 系
O505℃ T 4 T6
≥250 MPa ≥380 MPa ≥430 MPa
温度 240℃ ～ 260℃ , 保温时间 1～2 小时，空冷
温 度 370 ℃ 350℃～ 温 度 ,保温时间 410 ℃ 390℃～ ,保温时间
1～ 2 小时，冷却速度 不高于
1～ 2 小时，冷却速度
30℃ /h, 冷却 不高于 30 ℃ /h, 冷却
至 260 ℃以下出炉空 冷
铝合金。
至 260 ℃以下出炉空 冷
热处理后 抗拉强度 σb (MPa) ：≥ 380
热处理后 抗拉强度 σb (MPa) ：≥ 250 温 度 415 ℃
热处理后 抗拉强度 σ b (MPa) ：≥ 100
420℃～ ,保温时间
3A21
不可热处 理强化铝 合金, 属 Al-Mn 系 铝合金。
O H14 H18
3℃ ≥130 MPa ≥170 MPa ≥220 MPa
温 度 260 ℃ ～ 360℃～ 温 度 ,保温时间 490 ℃
280℃ , 保温时间 1～2 小时，空冷
1～ 2 小时，空冷
1～ 2 小时，空冷
热处理后 抗拉强度 σb (MPa) ：≥ 150 温 度
150 ℃
～
热处理后 抗拉强度 σb (MPa) ：≥ 130 温 度 335 ℃
热处理后 抗拉强度 σ b (MPa) ：≥ 100
390℃～ ,保温时间
5A06
不可热处 理强化铝 合金, 属 Al-Mg 系 铝合金。
O H14 H11 2
580℃ ≥340 MPa ≥350 MPa ≥340 MPa
315℃～ 温 度 ,保温时间 410 ℃
170℃ , 保温时间 4～6 小时，空冷
1～ 2 小时，空冷
1～ 2 小时，空冷
热处理后 抗拉强度 σb (MPa) ：≥ 340 温 度
260 ℃
～
热处理后 抗拉强度 σb (MPa) ：≥ 300 温 度 400 ℃
热处理后 抗拉强度 σ b (MPa) ：≥ 200
390℃～ ,保温时间
5A03
不可热处 理强化铝 合金, 属 Al-Mg 系 铝合金。
O H14 H11 2
610℃ ≥235 MPa ≥270 MPa ≥230 MPa
360℃～ 温 度 ,保温时间 410 ℃
280℃ , 保温时间 1～2 小时，空冷
1～ 2 小时，空冷
1～ 2 小时，空冷
热处理后 抗拉强度 σ b (MPa) ：≥ 200
热处理后 抗拉强度 σb (MPa) ：≥ 230 温 度 350℃～ 380℃ , 保温时间 1～ 2 小时 , 冷却速度 不大于 30℃ /h, 冷却 至 260℃以下出炉空 冷
热处理后 抗拉强度 σb (MPa) ：≥ 230 温度 390 ℃～ 415 ℃ , 保温时间 1～ 2 小时， 冷却速度不大于 30℃ /h, 冷却至 260 ℃以下 出炉空冷
热处理后 抗拉强度 σb (MPa) ：≥ 90
6063
可热处理强化铝合 金 , 属 Al-Mg-Si 系 铝 合 金。
O615℃ T1 T4 T5 T6 T83 T83 1 T83 2
≥90 MPa ≥152 MPa ≥172 MPa ≥186 MPa ≥241 MPa ≥255 MPa ≥207 MPa ≥290 MPa
温度 450 ℃～ 490℃ , 保温时间 1～2 小时， 冷却速度不大于
30℃
/h, 冷却至 260℃以下 出炉空冷
热处理后 抗拉强度 σ b (MPa) ：≥ 80
热处理后 抗拉强度 σb (MPa) ：≥ 150
注：1.O 状态铝合金退火后的抗拉强度最大值为
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原始值； 2.保温时间结合一般要求5.3.6 条；
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产品类
时效时效硬化热
制度
的状态
型
处理后
金属温度℃其 它 所有制品
时效时间 h≥96
状态的代号T4
－
室温
2A12
－
厚 度 ≤2.5mm板
185～195
12
T62
包铝
－
壁厚≤185～195
12
T62
5mm型材WT
6～12
T6
挤压
6063
模锻件模锻件
室温
≥96
T4T6
155～17710
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附件 1：
热处理过程记录表
工号：
工 序
总件数
一炉件数
序 号
图
号
名
称
材料
牌号
材料规格 及尺寸
及装炉方式
热处理方式
温度（℃）
保温时间 （ min ）
冷却方式 及冷却介质
冷却时间
操作者
日 期
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