带筋铝合金壁板蠕变时效成形回弹行为试验

以可时效强化型7075铝合金带筋壁板为研究对象,开展蠕变时效成形试验,利用ATOS三维光学扫描仪对成形试件进行测量,计算出该铝合金带筋壁板的回弹量。同时,采用相同材料的铝合金平板件,在相同的试验条件下开展蠕变时效成形试验,计算平板件的回弹量,并与铝合金带筋壁板的回弹量进行对比分析。研究结果表明,相同工艺条件下,带筋壁板蠕变时效成形后的回弹量为11.2%,远小于平板件的回弹量(平板件的回弹量为53.9%)。这是由于相同曲率条件下,带筋壁板弯曲时尽管蒙皮部分处于弹性变形,但筋条处发生了明显的塑性变形,从而限制了蒙皮的回弹。因此,已有的基于平板件回弹行为的研究不能简单的应用于带筋壁板构件,需要进一步研究筋条塑性变形对构件回弹行为的影响规律,该文对于开展带筋壁板构件时效成形回弹行为研究提供了参考。     

7075铝合金板材蠕变时效成形试验及数值模拟

采用试验和有限元方法分析了7075铝合金板材蠕变性能,比较了7075铝合金加筋壁板与无加筋壁板在蠕变时效过程中对材料蠕变性能的影响。结果表明,加筋壁板的蠕变性能明显提高。在蠕变成形过程中加筋壁板中心位置的最大应力由无加筋壁板的329 MPa提高到367 MPa,最大应变从0.022提高到0.025。加筋壁板中心位置的位移由2 mm变成为1.7 mm,回弹了0.3 mm,小于无加筋壁板的0.5 mm。     

7050铝合金时效成形有限元模拟及回弹分析

针对7050铝合金建立蠕变时效本构模型,对ABAQUS软件进行二次开发,将本构模型嵌入到时效成形有限元模型中,通过模拟与试验验证了有限元模型的正确性。通过有限元模拟,对复杂壁板中的高筋整体壁板、变厚度壁板和球型面模具成形回弹进行分析和预测,获得了回弹的影响规律,为模具型面修正提供了可靠依据。     

基于时效校形的TB5合金蠕变本构模型建立

对TB5钛合金进行在室温下V形弯曲回弹试验表明,该合金冷成形时回弹量很大。基于该合金成形后需要进行时效热处理,可采用时效校形方法提高成形精度。为描述TB5钛合金在时效校形过程中的变形行为,进行了不同应力条件下的蠕变试验,结果表明,时间硬化蠕变本构模型能较好地描述TB5钛合金在蠕变试验条件范围内的蠕变变形行为。采用非线性最小二乘法对试验数据进行拟合,得到了该时效温度下的蠕变本构方程中的材料参数。     

铝合金7075马鞍外形蠕变时效成形数值模拟及试验

蠕变时效成形技术是利用金属的蠕变特性,将成形与时效同步进行的一种成形方法。文章针对铝合金7075T651进行温度在160℃下的蠕变拉伸试验,基于蠕变试验数据,采用非线性最小二乘法确定了7075T651铝合金蠕变本构方程中的材料常数,并应用有限元软件通过编写蠕变子程序,建立了该材料的蠕变时效成形过程有限元模型。针对马鞍典型外形零件进行蠕变时效成形-回弹分析,就成形过程中的应力应变分布进行分析。在相应条件下进行了蠕变时效成形试验,并对模拟结果进行验证。结果表明,采用该本构方程,可以较好的对蠕变时效成形过程及回弹进行模拟预测。     

时效制度对7055铝合金弯曲蠕变时效成形的影响

采用自制的单曲率弯曲蠕变成形装置,针对7055铝合金板材进行系列蠕变时效成形试验。测得不同时效制度下试样的回弹量、力学性能与微观组织,并与人工时效试样进行了对比分析。结果表明,回弹量随着时效时间的延长和时效温度的升高而降低,但回弹极限基本不受影响;弯曲蠕变时效试样较人工时效试样具有较高的强化效果和电导率;弯曲蠕变时效后试样的晶粒尺寸和形状与人工时效试样无明显区别,但其析出相则比人工时效试样细小和密集。     

双曲率2219铝合金板蠕变时效成形技术研究

进行了淬火态2219铝合金板材在175℃下18 h,70～130 MPa应力水平的拉伸蠕变试验,选择了修正的7参量Kowalewski本构模型拟合得到材料参数。通过3种单曲率铝板蠕变成形的有限元模拟和试验,测得试验回弹率与预测值最大误差为9.5%,验证了材料模型的正确性。开展了双曲率铝板零件蠕变成形有限元模拟并基于模拟结果采用偏差调节法进行了4次模具型面迭代补偿,模拟得到零件型面与设计型面之间的最大偏差降至0.19 mm。进行了双曲率板175℃,18 h的蠕变时效成形试验验证,得到试验件弯曲挠度最大偏差为11.19%,偏差主要集中于零件心部。     

型材热拉弯蠕变复合成形工艺技术及装备

热拉弯蠕变复合成形工艺复合了热拉弯成形和热蠕变成形两种工艺,首先将毛料加热到适合热成形的温度区间;然后通过机床夹钳对其以一定应变速率施加预拉力;之后毛料在此预拉力作用下贴合模具。毛料贴模后夹钳不动,使毛料在一定温度条件下保持外形一定时间,通过材料的蠕变特性,实现一次精确成形。该工艺可显著减小回弹,提高成形精度,降低零件的制造成本。文章介绍了型材热拉弯蠕变复合成形工艺技术的原理、工艺路径、工艺特点及国内外相关装备的研制现状,展望了该工艺技术的发展趋势。     

预拉伸对2124铝合金蠕变时效形性同步的影响EI北大核心CSCD

基于四点弯曲变形装置,采用光学金相显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)等显微表征技术,结合回弹率和室温力学性能测试,研究预拉伸量对2124铝合金蠕变时效成形中回弹与性能同步的影响。结果表明:蠕变时效成形条件下的预拉伸量适用范围与人工时效不同,选择恰当的预拉伸量可实现蠕变时效成形过程中成形目标与材料性能的耦合调控。随着预拉伸量的增加,弯曲板材试样蠕变时效后的回弹率先快速下降后缓慢回升,且在预拉伸3%处,出现回弹最小值;合金的强度呈现出"双峰形"的增长特征,分别在预拉伸2%和5%处达到峰值,在预拉伸3%处,出现极小值;综合考虑2124铝合金板材蠕变成形后的强度、塑性和回弹等条件,推荐的预拉伸量范围为1.5%~2.5%。     

预拉伸对2124铝合金蠕变时效形性同步的影响

基于四点弯曲变形装置,采用光学金相显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)等显微表征技术,结合回弹率和室温力学性能测试,研究预拉伸量对2124铝合金蠕变时效成形中回弹与性能同步的影响。结果表明:蠕变时效成形条件下的预拉伸量适用范围与人工时效不同,选择恰当的预拉伸量可实现蠕变时效成形过程中成形目标与材料性能的耦合调控。随着预拉伸量的增加,弯曲板材试样蠕变时效后的回弹率先快速下降后缓慢回升,且在预拉伸3%处,出现回弹最小值;合金的强度呈现出"双峰形"的增长特征,分别在预拉伸2%和5%处达到峰值,在预拉伸3%处,出现极小值;综合考虑2124铝合金板材蠕变成形后的强度、塑性和回弹等条件,推荐的预拉伸量范围为1.5%~2.5%。