5A90 Al-Li合金板材脉冲电流辅助拉深成形

为了解决5A90 Al-Li合金塑性加工困难的问题,通过理论分析与实验测试相结合的方法,对5A90 Al-Li合金板材的脉冲电流加热特性进行了研究。研究发现,10 A·mm~(-2)的脉冲电流可在2 min内将板材加热到300℃。通过单向拉伸试验对5A90 Al-Li合金板材的高温力学性能进行了测试,测试结果表明,300℃时,板材的伸长率可达63.4%。以脉冲电流加热特性和高温力学性能的研究为基础,对板材试验件的成形过程进行了设计,经脉冲电流加热后成形的试验件尺寸精度满足设计要求,且表面质量良好,无裂纹、划伤等缺陷。脉冲电流辅助热成形技术为5A90 Al-Li合金钣金薄壁类零件的塑性加工提供了一条简便、高效的途径。     

基于5A90板材的电致裂纹修复模拟研究

目的 探索进一步提升5A90板材塑性成形能力的有效途径。方法 从板材内部裂纹修复的角度出发，针对脉冲电流处理技术在5A90板材上的应用进行研究。采用数值模拟的方法对脉冲电流在板材裂纹处的作用进行分析，通过计算带裂纹板材通电后其内部电流场、温度场、应力场与位移场来模拟脉冲电流对材料内部裂纹的修复机制，并采用试验件对温度场的计算结果进行初步验证。结果 脉冲电流处理对板材内部裂纹具有一定程度的修复作用，并且可以阻碍裂纹的进一步扩展。结论 脉冲电流处理可以有效减少5A90板材的内部缺陷，并提高其塑性成形能力。     

5A90 Al-Li合金桁条电流自阻加热成形技术

Al-Li合金具有密度低、比强度高等优点,是实现飞行器结构减重的理想材料,在航天航空领域显示出了广阔的应用前景。先进的电加热成形技术是提高轻质合金成形性能的有效手段。通过高温拉伸实验研究了5A90 Al-Li合金的成形性能,确定了5A90 Al-Li合金的最佳成形温度为340℃。通过电流自阻加热升温实验,得到了加热5A90 Al-Li合金板材合适的电流密度为10 A·mm~(-2)。针对5A90 Al-Li合金室温成形性能差的问题,设计并制造了5A90 Al-Li合金桁条电流自阻加热成形装置,在此装置上进行了5A90 Al-Li合金桁条的电加热成形实验,得到了符合要求的桁条零件,并分析了温度、润滑条件等对成形质量的影响。这种新型的板材电流自阻加热成形工艺及装备具有较大的实际应用价值。     

中间层材料对SiC_p/Al与Al-Li合金扩散连接接头质量的影响

使用电流辅助的瞬时液相扩散连接方法对SiC_p/Al材料与Al-Li合金的异种材料连接技术进行了研究,主要探究不同成分的中间层对扩散连接接头质量的影响。结果表明,只用纯铜粉作为中间层,难以实现SiC_p/Al材料与Al-Li合金的有效连接;采用质量比为2:1的Al、Cu混合粉材当中间层,可以实现这两种材料的有效连接,且连接接头组织均匀,其剪切强度可达73 MPa;在Al、Cu混合粉材中加入15 wt%的Ti粉后,Ti颗粒会在中间层中起到增强相的作用,可以对接头起到良好的强化效果,接头的剪切强度可以提高到158 MPa。