2091Al-Li合金超塑变形对常规性能的影响

一、前言 Al-Li合金具有低密度、高比强度和比刚度的特殊优点,是一种极富有应用潜力的新一代航空、航天结构材料,近十年来得到了迅速发展。基于材料良好超塑性的超塑成形技术可使复杂构件一次成形,从而提高构件的整体性能,显著地减轻构件重量,降低成本,这又引起人们研究和发展超塑性Al-Li合金。Al-Li合金超塑成形件性能的优劣是由超塑变形过程中形成的微观结构所决定的,如晶粒、空洞等的影响。故本文着重通过改变起塑变形量、应变速率以研究2091Al-Li合金超塑变形中微观组织变化与变形后常规性能之间的规律。 二、材料与实验方法 1.材料 研究用材为本实验室由锭冶金法生产的2091Al-Li合金。超塑预处理工艺为:均匀化、热轧、固溶、过时效、最后冷轧成1.5mm厚的板材。成分为Al-2.06Li-2.59Cu-1.15Mg-0.23Zr(wt％),试样采用标距为10mm的标准样。     

GH4169集合器超塑成形有限元分析及预成形研究

为了成功超塑成形GH4169高温合金集合器并降低研制成本,采用有限元分析对GH4169合金集合器超塑成形过程进行了数值模拟,并采用拉深成形工艺对集合器超塑成形所需的预成形进行了研究.结果表明:超塑成形需筒形预成形件,且聚料工步是超塑成形出满足设计要求的零件所必需的一道工序;成功地拉深出集合器超塑成形预成形件;合金经预拉深成形后,在超塑成形温度(950℃)下保温30 min后仍是ASTM 10级以上的细晶组织,能够满足超塑成形所需的细晶组织的要求.     

预轧制变形电场时效对1420Al-Li合金组织与性能的影响

对预轧制变形的1420Al-Li合金进行了电场时效处理，并研究了预轧制变形电场时效对Al-Li合金力学性能的影响，利用透射电镜观察和分析了合金的显微组织。试验结果表明，经预轧制变形的1420Al-Li合金在时效时，随时效时，随时效时间的延长或提高时效温度，使δ‘析出相尺寸增大；随预轧制变形量的增加，合金中位错密度提高，但预轧制对析出的δ‘相数量及尺寸没有明显的影响；预轧制变形电场时效可以显著提高合金的强度，采用适当的变形量及电场时效工艺可获得良好的强塑性配合。     

电场热处理对1420合金组织与性能的影响

为了提高1420Al-Li合金的强度,研究了电场固溶和时效处理对1420Al-Li合金拉伸性能的影响,并利用透射电子显微镜观察、分析了合金的显微组织.研究表明:在固溶和时效过程中施加电场可以提高合金的强度,而塑性降低不大;合金的强度随电场强度增加而升高,当电场强度超过6kV·cm-1后则有所降低,合金的拉伸性能随电场强度的变化有一最佳值;TEM分析发现,在固溶和时效过程中电场作用可以使δ'相的数量增加、尺寸减小,使合金的亚结构细化,同时使位错密度增加.     

冷轧态Al-Li-Cu-Mg-Zr合金的超塑变形工艺

研究了未经预处理的冷轧态 Al-Li 合金超塑变形工艺,根据三段拉伸设想,按正交试验设计方案,进行了超塑拉伸试验。结果表明:对于冷轧态 Al-Li 合金,采用三段拉伸工艺可以获得良好的超塑性,其延伸率达到550%以上,超过一段和两段拉伸。     

控制厚度分布的正反向超塑胀形的有限元分析

为研究正反向超塑胀形工艺对厚度分布的影响,应用商业有限元软件MARC对带有凹槽的深盒形7475合金零件正反向超塑胀形过程进行了有限元模拟,并对不同工艺条件下成形后零件的壁厚分布结果进行了分析.研究表明:正反向超塑胀形工艺是控制成形零件壁厚的有效途径,通过优化压力-时间曲线和反向胀形模具形状,明显改善了零件的厚度分布,达到了零件的设计要求;后处理直观地显示了该零件正反向超塑胀形的全过程,为成形提供了合理的方案;零件变形各阶段的应变速率控制在7475合金的应变速率范围内,证明压力-时间曲线设计合理.     

大块非晶合金在过冷液相区微塑性成形的研究进展

综述了大块非晶合金在过冷液相区微塑性成形的工艺、成形性能评价及有限元技术应用方面的研究进展.指出应用大块非晶合金在过冷液相区粘性流变特性的微塑性成形技术及分析和优化成形工艺的有限元技术发展迅速.展望了过冷液相区微塑性成形技术的进一步研究对大块非晶合金在MEMS典型精细零件加工方面应用的巨大推动作用.     

Al-Li合金的合金化及组织研究进展

综述了Al-Li合金的合金化及组织的研究进展,详细阐述了不同体系如Al-Li-Cu、Al-Li-Mg系合金的成分与微结构之关系,评述了Al-Li合金中微合金组元如Zr、Ag、RE等微合金化的发展趋势.     

Al-Li合金的研究进展

Al-Li合金是一种综合性能好、具有巨大开发潜力的轻质合金,被认为是21世纪飞行器和舰船理想的结构材料.简要回顾了Al-Li合金的发展历史,重点介绍了铝锂合金的制备方法、微合金化、焊接等方面的研究进展.提出了对Al-Li合金研究今后的发展方向:组合优化现有制备工艺,提出新的制备技术;进一步探寻更有效的合金化途径,增加基体相与δ'相界面的错配度,引入新的时效强化相;不断改进焊接工艺,使合金的接头强度系数提高.     

1420铝锂合金自冲铆异质组合接头静力学性能研究

首先采用自冲铆(SPR)连接工艺对1420铝锂合金板(AL1420)分别与铜合金板(H62)、镀锌钢板(Q215)和钛板(TA1)的异质组合板材进行连接;通过剖面直观检测法分析接头成形质量并获得其最优铆接参数;同时对试件进行拉伸-剪切试验以研究其静力学性能.结果表明:采用自冲铆连接工艺可以实现对1420铝锂合金异质组合板材的有效连接;TA1-AL1420接头静失效载荷为6424.8 N,明显大于H62-AL1420接头(5304.0 N)和Q215-AL1420接头(5386.1 N);Q215-AL1420接头能量吸收能力更强,适用于对缓冲吸震性能要求较高的结构.