铝锂合金材料研究应用现状与展望

铝锂合金是一类具有广阔应用前景的航空航天结构材料，已经历经90余年的发展历程.从铝锂合金的研发、生产和应用角度看，我国与国外仍存有不小差距.按成型方式铝锂合金可分为变形和铸造2大类, 目前研究较多和广泛应用的是变形铝锂合金.文中从析出相、热处理、腐蚀性和焊接性等方面介绍了变形铝锂合金的研究现状.同时从发展应用以及合金开发等方面, 总结了铸造铝锂合金的研究现状.结合当前国内外铝锂合金的研究现状对铝锂合金的未来发展做出了展望.      

中强和高强铝锂合金的疲劳特性

研究了８０９０中强铝锂合金和２０９０高强铝锂合金的疲劳特性，包括疲劳裂纹扩展速率、名义和本征门槛值、裂纹闭合效应、尾迹效应、无裂纹疲劳寿命。８０９０合金在近门槛值区有优良的名义疲劳裂纹扩展抗力和名义门槛值，归因于高的裂纹闭合效应；同时，显露出强的短裂纹效应，系因裂纹闭合效应的尾迹依赖性。无裂纹疲劳寿命以２０９０合金为佳，与其高的屈服强度和细的扁平未再结晶晶粒相对应。两合金的本征疲劳裂纹扩展抗力、本征门槛值以及在Ⅲ区的名义疲劳裂纹扩展抗力差别甚微。在断口上，８０９０合金的塑变特征明显，２０９０合金的分层倾向更强。重点探索了疲劳特性与断裂特征的关系。     

Ce对高强和中强铝锂合金疲劳长裂纹扩展特性的影响

本文研究高强（２０９０）和中强（８０９０）铝锂合金疲劳长裂纹扩展机制，并分别与普通高强（７０７５）和中型（２０２４）铝合金相对比，揭示了在Ｐａｒｉｓ区和Ⅲ区的外韧化机制，同时，研究了微量稀土元素Ｃｅ对两种铝锂合金疲劳长裂纹扩展特性的影响。研究工作表明，２０９０和８０９０铝锂合金的名义疲劳长裂纹扩展抗力分别显著优于７０７５和２０２４合金，在近门槛值区归因于裂纹闭合效应，Ⅲ区归因于分层韧化效应，Ｐａｒｉｓ区系因裂纹闭合效应与分层韧化效应的藕合。２０９０和８０９０合金的本征疲劳裂纹扩展抗力分别优于和劣于７０７５和２０２４合金，微量Ｃｅ可大幅度改善２０９０合金的本征疲劳裂纹扩展抗力，在８０９０合金中则产生有害的影响。     

铝锂合金的搅拌摩擦焊接技术研究与应用现状

对铝锂合金搅拌摩擦焊的焊接区宏观形貌、析出相等微观组织和拉伸、疲劳等力学性能进行了综述和分析,介绍了铝锂合金搅拌摩擦焊接在航空航天领域的最新应用,提出了下一步铝锂合金搅拌摩擦焊的发展方向。     

热处理对铝锂合金扩孔性能影响规律探寻

铝锂合金不但密度低、比强度高、疲劳裂纹扩展速率低,还有较好的低温性能和高温性能。这些优点使铝锂合金成为航空航天领域里最理想的结构材料。但铝锂合金的成形性能较差,改善其塑形、韧性以及综合性能是推进铝锂合金进一步发展的重要环节。本论文通过热处理、成形性能测试等方法,研究了退火、淬火两种热处理工艺对1460和2050两种牌号铝锂合金成形性能的影响规律。     

基于专利分析的中国铝锂合金创新态势研究

铝锂合金因具有低密度、高弹性模量、高比强度及高比刚度等优点已成为当前各国争相发展的重要航空材料。本文从总体趋势、专利分类、主要申请人和技术特点等方面对中国铝锂合金专利情况进行了分析,并提出了相关建议。越来越多的企业和研究机构开始关注铝锂合金相关领域的研究,我国已基本形成相对完善的铝锂合金专利体系,但我国企业铝锂合金专利布局与国外企业相比尚存在一定差距。     

两种铝锂合金薄板析出相及动静态性能比较

采用常规拉伸性能测试、中心裂纹疲劳裂纹扩展速率测试及透射电镜分析研究了2A97铝锂合金1.5 mm厚度薄板T3态(6%冷轧预变形后自然时效)及T8态(6%冷轧预变形+150℃)时效时拉伸性能、疲劳裂纹扩展速率和微观组织的演变,并与2050铝锂合金薄板性能进行了比较。结果表明:2A97铝锂合金冷轧薄板T3态时效时析出大量非常细小且共格的δ′相,合金具有中强(抗拉强度约427 MPa)耐损伤(ΔK=30 MPa·m~(1/2)时,疲劳裂纹扩展速率da/dN≈1.0×10~(-3) mm·cycle~(-1))的性能特性。而T8时效(12～40)时合金具有强度高(抗拉强度大于560 MPa)的性能特性。T8时效时强化相包括T1相(Al_2CuLi),θ′相(Al_2Cu)和δ′相(Al_3Li);欠时效时为一定数量δ′相及θ′相和大量细小的T1相;峰时效及过时效阶段, T1相逐渐长大,δ′相逐渐减少甚至消失,θ′相粗化且数量下降。2050铝锂合金薄板T3态时效时未发现时效析出相,其疲劳裂纹扩展速率与2A97铝锂合金相当,但强度明显较低; T8态时效时强化相T1相及θ′相数量少于2A97铝锂合金,因而其疲劳裂纹扩展速率相对较低,但强度也显著低于2A97铝锂合金。     

原子发射光谱法分析国防军工新材料——铝锂合金

介绍了国防军工新材料铝锂合金一种新的分析方法-原子发射光谱法,该方法用于炉前分析,结果准确而又快速简便以往在国内未见报道,用DV-4光电谱仪在西南铝加工厂近两年铝锂合金生产及标准样品研制分析实践中,找出最佳分析参数,建立了铝锂合金分析方法,所建立的校准曲线拟合系数,高基本在0.999以上,分析结果令人满意,经过与俄罗斯标样进行对比试验（国内无铝锂合金标样）,本方法的校准曲线拟合系数、精密度和准确度均已达到或超过在铝锂合金分析居世界领先水平的俄罗斯标样,本法填补了国内在用原子发射光谱法对铝锂合金进行炉前快速分析方面的空白。     

新型铝锂合金焊接技术研究现状

文章综述了部分第3代铝锂合金的国内外焊接技术研究现状,总结了铝锂合金在熔化焊过程中存在的主要问题,阐述了新型铝锂合金的先进焊接工艺技术,以及焊接接头的微观组织及力学性能、焊接缺陷等方面的研究进展,并对铝锂合金的未来焊接研究发展趋势进行了展望。     

铝锂合金半连续熔铸新工艺

铝锂合金半连续熔铸新工艺西南铝加工厂经过多年的系统研究，圆满地完成了＂八五＂国家重点攻关项目＂铝锂合金研究＂中的＂铝锂合金半连续熔铸工艺攻关课题，并于不久前通过了中国航天工业总公司和中国有色金属工业总公司的技术鉴定和成果验收。铝锂合金是一种技术含量高...