GBT 42791-2024 航空用铝合金锻件通 用技术规范（正式版）

航空用铝合金锻件通用技术规范2024-03-15发布2024-10-01实施国家标准化管理委员会I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国有色金属工业协会提出。本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口。本文件起草单位：西南铝业(集团)有限责任公司、有色金属技术经济研究院有限责任公司、东北轻合金有限责任公司、中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院、有研工程技术研究院有限公司、江苏豪然喷射成形合金有限公司、山东南山铝业股份有限公司、福建祥鑫轻合金制造有限公司、国标(北京)检验认证有限公司。1航空用铝合金锻件通用技术规范本文件规定了航空用铝合金锻件的产品分类、技术要求、试验方法、产品合格鉴定、过程控制、检验本文件适用于航空铝合金模锻件、自由锻件及轧环(以下统称“锻件”)的生产、检验。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T3075金属材料疲劳试验轴向力控制方法GB/T3190变形铝及铝合金化学成分GB/T3246.1变形铝及铝合金制品组织检验方法第1部分：显微组织检验方法GB/T3246.2变形铝及铝合金制品组织检验方法第2部分：低倍组织检验方法GB/T3251铝及铝合金产品压缩试验方法GB/T6398金属材料疲劳试验疲劳裂纹扩展方法GB/T6519变形铝、镁合金产品超声波检验方法GB/T7999铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法GB/T8005.1铝及铝合金术语第1部分：产品及加工处理工艺GB/T8545铝合金锻件GB/T12966铝及铝合金电导率涡流测试方法GB/T16865变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样及方法GB/T17432变形铝及铝合金化学成分分析取样方法GB/T20975(所有部分)铝及铝合金化学分析方法GB/T22639铝合金产品的剥落腐蚀试验方法GB/T34480高强高韧型Al-Zn-Mg-Cu系铝合金锻件GB/T42914铝合金产品断裂韧度试验方法GB/T42916铝及铝合金产品标识GB/T42793航空用铝合金板材通用技术规范YS/T67变形铝及铝合金圆铸锭YS/T1619航空用铝合金铸锭YS/T1629.1航空用铝合金板材第1部分：7050铝合金板材YS/T1631航空航天用2014、2219铝合金锻件23术语和定义GB/T8005.1界定的术语和定义适用于本文件。4产品分类锻件的牌号、状态及承载类型应符合表1的规定。需方需要其他牌号、状态、承载类型时，由供需双方参照《变形铝及铝合金产品状态与性能登记表》协商确定，并在订货单(或合同)中注明。锻件的尺寸规格应符合供需双方协商确定的锻件图样或订货单(或合同)规定。牌号状态承载类型“模锻件自由锻件轧环—I类、Ⅱ类T74、T7452O1、T1、T74、T7452T74、T7452T6、T73、T74、T76T6、T73、T74、T76——7085、7A85T7452T7452T7452产品类型、说明及承载类型见GB/T8545。5技术要求锻件的技术要求应符合表2的规定。需方有特殊要求时，由供需双方参照《变形铝及铝合金产品状态与性能登记表》协商确定，并在锻件图样或订货单(或合同)中注明。表2技术要求技术要求化学成分应符合GB/T3190的规定尺寸偏差应符合供需双方签订的锻件图样或订货单(或合同)规定，未规定时尺寸偏差应符合GB/T8545的规定拉伸力学性能应符合GB/T34480或YS/T1631或GB/T8545的规定，或供需双方参照《变形铝及铝合金产品状态与性能登记表》协商确定布氏硬度压缩性能疲劳性能疲劳寿命疲劳裂纹扩展速率断裂韧度电导率3表2技术要求(续)技术要求电导率与力学性能的匹配关系应符合GB/T34480或YS/T1631或GB/T8545的规定，或供需双方参照《变形铝及铝合金产品状态与性能登记表》协商确定抗应力腐蚀性能抗剥落腐蚀性能超声波探伤验收等级低倍组织断口组织不准许有氧化膜和非金属夹杂等缺陷，受检面积宜不小于100cm²其他方对低倍组织有特殊要求时，由供需双方协商确定，并在锻件图样或订货单(或合同)中注明显微组织经固溶处理的锻件不准许过烧外观质量应符合供需双方签订的订货单(或合同)规定，订货单(或合同)中未规定时，外观质量应符合GB/T8545的规定6试验方法试验方法应符合表3的规定。表3试验方法检验项目试验方法化学成分按GB/T20975(所有部分)或GB/T7999的规定进行，仲裁分析采用GB/T20975(所有部分)规定的方法尺寸偏差按GB/T8545规定的方法进行拉伸力学性能按GB/T16865规定的方法进行布氏硬度按GB/T231.1规定的方法进行压缩性能按GB/T3251规定的方法进行，试样类型及其检验项目由供需双方协商确定，并在锻件图样或订货单(或合同)中注明疲劳性能疲劳寿命按GB/T3075规定的方法进行疲劳裂纹扩展速率按GB/T6398规定的方法进行断裂韧度按GB/T42914规定的方法进行电导率试样样坯电导率按GB/T12966的规定，采用拉伸力学试样的样坯作为常规样品，使用接触法测定电导率。拉伸力学试样的样坯尺寸或表面形状不适用作常规样品时，经供需双方商定可采用修正测试方法，并在订货单(或合同)中注明电导率均匀性单件测定同一锻件表面的电导率最大值与最小值之差值。按GB/T12966规定的方法检测电导率同批次测定同一批次锻件表面的电导率最大值与最小值之差值。按GB/T12966规定的方法检测电导率4表3试验方法(续)检验项目试验方法电导率与力学性能的匹配关系在锻件表面或室温拉伸力学性能试验用试样样坯的任意点，按GB/T12966规定的方法检测电导率。当锻件表面或样坯的尺寸无法满足GB/T12966的规定时，经供需双方商定可采用修正测试方法，并在订货单(或合同)中注明。根据电导率和规定非比例延伸强度(Ro.z)的测定结果，评判电导率与力学性能的匹配关系是否符合要求抗应力腐蚀性能按YS/T1629.1规定的方法进行，采用C形环试样进行恒应变试验抗剥落腐蚀性能按GB/T22639规定的全浸蚀法进行检测，参照T/CNIA0180进行等级评定超声波探伤验收等级由供需双方按GB/T6519协商确定试验方法，并在订货单(或合同)中注明，检验面及对比试块要求见GB/T8545低倍组织按GB/T3246.2规定的方法进行，检验晶粒度级别时，由供需双方共同商定检测方法并在订货单(或合同)中注明，未注明时采用对比法检验晶粒度等级显微组织按GB/T3246.1规定的方法进行外观质量按GB/T8545规定的方法进行7产品合格鉴定若需进行产品合格鉴定，应符合附录A的规定。8过程控制供方应对产品过程进行控制，过程控制要求应符合附录B的规定。9检验规则9.1检验和验收9.1.1产品应由供方进行检验，保证产品质量符合本文件及供需双方商定的锻件图样或订货单(或合同)的规定，并填写质量证明书。9.1.2需方应对收到的产品按本文件的规定进行检验。检验结果与本文件及供需双方商定的锻件图样或订货单(或合同)的规定不符时，应以书面形式向供方提出，由供需双方协商解决。属于表面质量及尺寸偏差的异议，应在收到产品之日起一个月内提出，属于其他性能的异议，应在收到产品之日起3个月内提出。如需仲裁，可委托供需双方认可的单位进行，并在需方共同取样。按同一牌号、状态、连续热处理炉次、尺寸规格和产品类型的锻件进行组批。当锻件尺寸过大时，应5在同一个热处理设备中进行连续热处理，期间工艺参数不变、工序不间断、不生产其他锻件、每炉热处理不超过5件、连续热处理不超过4炉次时，经需方同意可将该期间进行热处理的锻件视为同一连续热处理炉次锻件。9.2.2非连续热处理按同一熔次、状态、热处理炉次、尺寸规格和产品类型的锻件进行组批。9.3计重锻件应检斤计重。9.4检验项目订货单(或合同)中未注明特殊要求时，产品合格鉴定项目、出厂检验项目应符合表4的规定。表4产品合格鉴定项目、出厂检验项目产品合格鉴定项目出厂检验项目化学成分√√尺寸偏差√√拉伸力学性能室温拉伸抗拉强度、规定非比例延伸强度、断后伸长率√√其他√高温拉伸锻件图样或订货单(或合同)中注明有要求，但未注明检验项目类型时，该项目应列为出厂检验项目，否则应符合订货单(或合同)规定低温拉伸布氏硬度√压缩性能√疲劳性能疲劳寿命√—疲劳裂纹扩展速率√断裂韧度√√电导率试样样坯电导率√√电导率均匀性单件√√同批次√√电导率与力学性能的匹配关系√√抗应力腐蚀性能√—抗剥落腐蚀性能√—超声波探伤验收等级√√低倍组织断口组织√ 其他√√显微组织√√外观质量√√注：“√”表示检验项目，“—”表示非检验项目。69.5取样取样应符合供需双方商定的锻件图样规定，无图样或图样中未规定时，按表5的规定进行取样。表5取样规定检验项目取样规定产品合格鉴定出厂检验化学成分尺寸偏差自由锻件、轧环逐件检验，模锻件按照订货单(或合同)或供需双方商定的锻件图样要求抽检拉伸力学性能室温拉伸I类每批抽取1个锻件，在锻件厚度中心处每个方向取2个试样。检测弹性模量时，抽取1个锻件，在其厚度中心处取1个试样。其他要求应符合GB/T16865的规定每批抽取1个锻件，在锻件厚度中心处每个方向取2个试样，有试样余块时还需逐件取样。其他要求应符合GB/T16865的规定每批抽取1个锻件。在锻件厚度中心每个方向取2个试样。检测弹性模量时，抽取1个锻件，在其厚度中心处取1个试样。其他要求应符合GB/T16865的规定每批抽取1个锻件。在锻件厚度中心处每个高温拉伸每批抽取1个锻件，在锻件厚度中心处每个方向取2个试样。其他要求应符合GB/T16865的规定低温拉伸每批抽取1个锻件，在锻件厚度中心处每个方向取2个试样。其他要求应符合GB/T16865的规定布氏硬度每批抽取1个锻件，在锻件厚度中心处取1个试样，其他要求应符合GB/T231.1的规定压缩性能每批抽取1件，在锻件厚度中心处每个方向取1个试样，其他要求应符合GB/T3251的规定疲劳性能疲劳寿命每批抽取1个锻件，在锻件厚度中心处沿金属流线方向取4个试样，其他要求应符合GB/T3075的规定疲劳裂纹扩展速率每批抽取1个锻件，在锻件厚度中心处取4个X-Y方向的标准紧凑拉伸试样(CT试样),试样宽度宜为50mm,厚度宜为25mm,其他要求应符合GB/T6398的规定断裂韧度每批抽取1件，在锻件厚度中心处每个方向取1个试样，其他要求应符合GB/T42914的规定I类锻件每批抽取1个锻件，有试样余块时还需逐件取样；Ⅱ类锻件每批切取1个锻件，在锻件厚度中心处每个方向取1个试样，其他要求应符合GB/T42914的规定电导率试样样坯电导率每批抽取1个拉伸力学性能测试用试样样坯。在样坯上随机检测3点电导率。当样坯无法满足电导率测试要求或取样后导致锻件无法交货时，应在每件锻件的厚度两面平直处分别检测电导率，每面不少于3个测试点，测试点沿长度方向间距不大于200mm,宽度方向间距不大于200mm。其他要求应符合GB/T12966的规定电导率均匀性单件逐件检验，在锻件厚度两面平直处分别检测电导率。测试点沿长度方向间距不大于200mm,宽度方向间距不大于200mm,每面不少于3个测试点。其他要求应符合同批次7检验项目取样规定产品合格鉴定出厂检验电导率与力学性能的匹配关系每批抽取1个拉伸力学性能测试用试样样坯。在样坯上随机检测3点电导率。当样坯无法满足电导率测试要求或取样后导致锻件无法交货时，应在每件锻件的厚度两面平直处分别检测电导率，每面不少于3个测试点，测试点沿长度方向间距不大于200mm,宽度方向间距不大于200mm。其他要求应符合GB/T12966的规定抗应力腐蚀性能每批抽取1个锻件，在锻件厚度中心处取5个C形环试样，其他要求应符合YS/T1629.1的规定抗剥落腐蚀性能每批抽取1个锻件，在锻件表面取3个试样，其他要求应符合GB/T22639的规定超声波探伤验收等级在锻件表面逐件检验低倍组织断口组织每批抽取1个锻件，允许每个锻件取多个试样(多个试样总检验面不少于100cm²),其他要求应符合GB/T3246.2的规定其他每批抽取1个锻件，在垂直于锻件流线方向取1个截面试样，其他要求应符合GB/T3246.2的规定显微组织每批抽取1个锻件，在锻件表面取1个试样，检查垂直于流线的截面，其他要求应符合GB/T3246.1的规定外观质量逐件检验9.6检验结果的判定任一试样的化学成分不合格时，判该试样代表的熔次不合格，其他熔次依次检验，合格者交货。任一自由锻件、轧环的尺寸偏差不合格时，判该件产品不合格。任一模锻件的尺寸偏差不合格时，判该批模锻件不合格。但允许供方逐件检验，合格者交货。9.6.3.1任一试样性能不合格时，逐件取样(试样取自试样余块)时，判该件不合格或按9.6.3.2执行；其他取样方式时，判该批不合格或按9.6.3.2执行。9.6.3.2从不合格试样切取部位的相邻处，或从该批锻件中另取双倍数量试样对该不合格项目进行重复试验。重复试验结果全部合格，则判该批锻件合格，重复试验结果中仍有试样性能不合格时，逐件取样(试样取自试样余块)的锻件，判该件不合格或按9.6.3.3执行；其他取样方式的锻件判该批不合格或9.6.3.3供方对锻件进行补充时效或重新热处理(不多于2次)后，按批重新检验表4中除化学成分、低倍组织外的所有出厂检验项目，所有检验结果均合格时，判该批锻件合格。89.6.4.1任一试样样坯的电导率不合格时，判该批锻件不合格，允许供方逐件检验，合格者交货。9.6.4.2任一锻件的单件电导率均匀性不合格时，判该锻件不合格或按9.6.3.3执行。9.6.4.3任一批锻件的同批次电导率均匀性不合格时，判该批锻件不合格或按9.6.3.3执行。9.6.5电导率与力学性能的匹配关系9.6.5.1任一拉伸力学性能测试用试样样坯的电导率与力学性能的匹配关系不合格时，判该批(或热处理炉次)锻件不合格，但允许供方逐件检验锻件表面电导率与力学性能的匹配关系，合格者交货或按9.6.5.2任一锻件表面电导率与力学性能的匹配关系不合格时，判该锻件不合格。任一试样性能不合格时，判该批锻件不合格。9.6.7超声波探伤验收等级任一锻件的超声波探伤结果不合格时，判该件产品不合格。I类锻件的任一试样低倍组织不合格时，判该批产品不合格。Ⅱ类锻件的任一试样低倍组织不合格时，从该批锻件中另取双倍数量试样进行重复试验，重复试验结果全部合格时，判该批锻件合格。重复试验结果中仍有试样不合格时，判该试样代表的熔次不合格，其他熔次依次重新取样检验，合格者交货。任一试样的显微组织不合格时，判该批锻件不合格。任一锻件的外观质量不合格时，判该件锻件不合格。产品标志应符合GB/T42916的规定。包装标志应符合GB/T3199的规定。锻件不涂油包装，锻件的包装、运输、贮存的要求按GB/T3199的规定。9每批产品应附有产品质量证明书，应包括下列内容：b)产品名称；c)牌号、状态及尺寸规格；e)重量或件数；f)各项分析项目的出厂检验结果和供方质量监督部门的检印；g)包装日期(或出厂日期);h)本文件编号。11订货单(或合同)内容订购本文件所列产品的订货单(或合同)内至少包括下列内容：a)产品的名称(或锻件代号)或规格；b)牌号；d)承载类型；e)重量或件数；f)超声波检验级别；g)其他需注明的内容；h)本文件编号；i)其他特殊要求。是供方开展工艺验证(三炉十批)并提供全面性能评价报告需方对工艺验证结果确认 是供方开展工艺验证(三炉十批)并提供全面性能评价报告需方对工艺验证结果确认 (规范性)产品合格鉴定A.1产品合格鉴定流程产品合格鉴定分为3个阶段：工艺研究阶段、工艺稳定性正式验证阶段、批产供货阶段，产品合格鉴定流程见图A.1。需方提出材料需求/供方提出供货中请供方工艺研究否需方审核确认否是需方批复供方供货资质供方小批量供应(五|批)需方进行小批量产品性能稳定性和过程控制能力评价工艺研究阶段工艺稳定性正式验证阶段图A.1产品合格鉴定流程 GB/T42791—2024 A.2产品合格鉴定要求A.2.1工艺研究阶段正式开展产品的全规格范围、全项目的供货能力验证前，选取部分规格，进行工艺研制，并按照标准或客户要求验证工艺的合理性。从而验证供应商是否有能力开展产品的全规格范围生产；当供应商有产品的生产及供货经验时，可由供需双方协商，直接进入下一阶段。A.2.2工艺稳定性正式验证阶段A.2.2.1工艺稳定性评价A.2.2.1.1供方根据需方要求，按照确定的工艺生产不少于10个批次产品，并由供方提交检测报告(需具备第三方特种工艺认证实验室或客户认证过的实验室),检测结果应全部满足要求。A.2.2.1.2若连续生产中出现某1批次不合格，则之前生产合格批次全部作废。同时供方应分析查找不合格原因，重新确定生产试制工艺，并重新组织10个批次生产验证及性能评价。A.2.2.1.3产品检测完成后，统计并分析产品性能稳定性，根据性能要求，计算变异系数(C、),其C、值要求不大于5%。C、按公式(A.1)计算，计算结果表示到小数点后一位，按照GB/T8170的规定修约。x平均值。……………(A.1)A.2.2.1.4锻件生产检测完成后，供方宜形成全套工艺文件(包括规程、过程控A.2.2.2.1供方确定工艺后，按照确定的生产工艺进行3个批次生产开展材料合格鉴定，并提交需方认重新组织合格鉴定。A.2.2.2.3检测完成后，统计并分析产品性能稳定性，抗拉强度和屈服强度的C、值应不大于5%,其他性能由供需双方协商确定。A.2.2.2.4需方有要求时，生产的产品应进行零件的机加工及相关的验证工作，以证明供方的产品满足应用要求。A.2.2.2.5在相应保密条款的前提下，需方相关部门代表有权目击、调研供货能力验证的各个过程。A.2.2.2.6材料合格鉴定报告。报告应包含以下信息：项目名称、生产商的名字和地址、相关的产品生产供货经验、标准编号、牌号、状态、产品尺寸、熔铸批次、热处理批次、检验项目及检验结果、检验原始报告、工艺路线描述、工装设备描述、质量证明书。A.2.2.2.7当要求过程控制文件时，需方应提交过程控制文件并由供方相关部门批准。A.2.3产品批量供货阶段A.2.3.1供方获得需方批复的供货资质后，应进行小批量供货，供货批次小于50批次。A.2.3.2小批量供货后，需方对小批量供货数据进行分析和评价。确定性能及性能稳定性全部满足需方要求后方可进行大批量生产。A.2.3.3供方在产品批产过程中应按照工艺控制文件要求对生产过程、设备等进行监控，并定期对设(规范性)B.1.3过程偏离的处理按照用户的过程控制文件及生产单位相关文件执行。B.1.4对特殊工序进行过程确认。特殊工序包括产品质量不能通过后续的测量或监控加以验证的工序，产品质量需进行破坏性试验或采用复杂、昂贵的方法才能测量或只能进行间接监控的工序，仅在产品使用或服务交付之后，不合格的质量特性才能暴露出来。对特殊工序的确认包括：——采用特殊工序之前应先评定和批准。进行过程鉴定，证实所使用的过程方法是否符合要求并——对所使用的设备、设施的认可和人员资格的鉴定；——根据文件化的工艺规范和变更内容对过程中的重要工序及参数进行监视、测量和控制，并填写监控记录；——特殊工序的再确认，包括按规定的时间间隔或当生产条件发生变化时(如材料、设施、人员的变化等),确保对影响过程能力的变化及时作出反应；根据需要对相应的生产工艺和操作规程进行更改；——保持特殊工序确认和再确认的记录；——生产单位对特殊工序进行严格的监督、检查。——对关键过程设置控制点，对关键参数进行有效监视和控制；——适用时，运用统计技术，确保过程能力符合要求；——采用控制图(如X-R图)对产品的关键特性和关键过程进行控制，确保过程能力满足要求和稳定，当过程能力不满足或不稳定时，应立即启动反应计划或进行100%检验，并查找原因制定措施实施改进；——作好质量记录，保持可追溯性。B.2过程控制范围及要求B.2.1过程控制范围为保证材料过程控制有效性，过程控制文件应包括以下内容：b)工艺要求；d)性能要求。B.2.2原材料要求B.2.2.12014、7050、7175、7085合金锻件用铸锭应符合YS/T1619的规定，其他合金锻件用铸锭应符合YS/T67的规定。——低倍试样上的粗晶环深度不准许超过10mm,应在锻造前通过机械加工去除。产设备用途见表B.1。并对设备进行定期校验，保证产品性能稳定性。B.2.3.2主要生产设备的精度和检验周期宜不低于表B.1的规定。主要设备工艺用途精度检验周期是否需要相关认证铸锭加热炉铸锭加热6个月锻压机锻件锻造——12个月——轧环机环件轧制12个月——淬火炉锻件淬火6个月是时效炉锻件