2198铝锂合金板材温热成形极限实验研究

采用化学腐蚀网格法,通过刚模胀形实验和网格应变测量分析系统,研究了2198铝锂合金板在温热状态下的成形性能,获得了不同温度下的成形极限图。结果表明,温度显著影响2198铝锂合金板的成形极限曲线,随着温度的升高,合金成形极限曲线逐渐上升,合金塑性成形性能增强。同时,建立了不同温度下2198铝锂合金板成形极限的计算模型。     

铝锂合金的温热拉深成形性能

在数值模拟研究压边力、毛料直径、凸凹模圆角半径、变形温度等对5A90铝锂合金板材拉深成形影响的基础上,采用正交试验设计方法对拉深成形工艺参数进行优化设计,并进行相应的拉深成形试验。研究表明,变形温度对拉深成形影响最显著,其次是毛料大小的影响,而变形速度和压边力的大小对拉深成形影响较小。通过对试验结果的计算、分析和总结,获得了5A90铝锂合金板材拉深成形的最佳工艺参数组合,在最佳工艺参数条件下,铝锂合金的极限拉深系数达到了0.45。     

新型铝-锂合金

据美国专利US6 991 689 B2号报道，英国伦敦市金迪魁有限公司（Qinetiq Limited）发明一种铝锂合金，其成分（质量％）为：铝2．0～2．8，镁0．4～1．0，铜2．4～3．0，锰0．1～1．2，锆小于0．2，晶粒控制元素小于2．0，其余为铝。     

铝锂合金的应力腐蚀特征

系统地综述了铝锂合金的应力腐蚀特征,讨论了力学,材料及化学因素对铝锂合金应力腐蚀的影响及其应力腐蚀机理提出了今后的研究方向。     

铝及其合金高温流变应力模型的研究现状

分析铝及其合金的高温热变形特点,重点分析对比铝及其合金高温流变应力模型的研究现状,指出包含参数Z的函数模型由于忽略了应变量ε的影响,仅可用于一定变形程度下一般规律的对比描述;其它模型虽然反映了整个变形过程中应力与各变形参数之间的数学关系,但仍应根据实际材料热变形特性进行分析和选择。     

铝及其合金高温流变应力模型的研究现状

分析铝及其合金的高温热变形特点,重点分析对比铝及其合金高温流变应力模型的研究现状,指出:包含Z参数的函数模型由于忽略了应变量ε的影响,仅可用于一定变形程度下一般规律的对比描述;其它模型虽然反映了整个变形过程中应力与各变形参数之间的数学关系,但仍应根据实际材料热变形特性进行分析和选择.     

2195铝锂合金多道次热变形流变应力的模拟研究

采用G1eeble-1500热模拟实验机，对2195铝锂合金变形温度为360～520℃，应变速率为0．001-1．0s^-1的单道次热压缩及变形温度为320℃和360℃，应变速率为0．1s^-1，道次间隔时间30-180s的双道次热压缩的流变应力及静态软化规律进行了模拟研究。通过对幂指数应力函数中系数A和β与应变关系的分析，以及采用平均软化法考虑前一道次变形的残余应变对后一道次变形的影响，建立了2195铝锂合金多道次热变形的流变应力方程。     

高强可焊2195铝-锂合金热压缩变形的流变应力

在Gleeble-1500热模拟实验机上,采用高温等温压缩,0.001～10 s-1,变形温度为360～520℃,对2195铝-锂合金在高温压缩变形中的流变应力行为进行了研究,分析了其高温变形的物理本质.结果表明:在应变速率为1 s-1(变形温度为520℃)和应变速率为0.1、0.01、0.001 s-1(变形温度为360～520℃)时,2195铝-锂合金热压缩变形流变应力出现了明显的峰值应力,表现为连续动态再结晶特征;在其它变形条件下存在较为明显的稳态流变特征;可采用Zener-Hollomon参数的双曲正弦函数来描述2195铝-锂合金高温变形时的流变应力行为;在获得的流变应力σ解析表达式中,A、α和n值分别为2.569×1017 s-1、0.012 48 MPa-1和5.94;热变形激活能Q为250.45 kJ/mol.     

预拉伸对峰时效2297铝锂合金应力腐蚀性能的影响

在峰时效前对2297铝锂合金试样施加不同变形量的预拉伸,利用慢应变速率拉伸 (SSRT)、扫描电子显微镜 (SEM)、透射电镜 (TEM) 等手段,研究峰时效前不同预拉伸量对应力腐蚀敏感性的影响。结果表明,5组不同预拉伸量的样品经过峰时效处理后,预拉伸量为5%的样品应力腐蚀敏感因子为5.9%,抗应力腐蚀性能最好;预拉伸量为12.5%的样品,应力腐蚀敏感因子为41.4%,抗应力腐蚀性能最差;随着预拉伸量的增加,晶粒尺寸差逐渐减小,晶粒内部针状T₁相析出量逐渐增大,并且不断细化;T₁相的尺寸、数量以及分布的均匀性这3种因素的匹配度对合金强度及抗应力腐蚀性能有决定性的影响。     

铝青铜合金热变形流变应力特征

采用Gleeble-3500热模拟机进行圆柱体压缩试验,研究了新型铝青铜合金在变形温度为650～950℃、应变速率为0.01～5s-1、真应变为0～0.8条件下的流变应力特征。结果表明:应变速率为0.01和5s-1时,铝青铜合金首先出现加工硬化,流变应力达到峰值后趋于平稳,表现出动态回复的特征;应变速率为0.1和1s-1时,合金发生了局部动态再结晶;可用Zener-Hollomon参数的双曲正弦形式来描述新型铝青铜合金热压缩变形时的流变应力行为。     

8090铝锂合金薄板的应力腐蚀行为

采用慢应变速率试验法(SSRT)就应变速率、极化电位及时效条件的影响等研究了8090铝锂合金薄板在3.5％氯化钠溶中的应力腐蚀行为。其应力腐蚀敏感性随应变速率和极化电位而变化,且存在一个最敏感的应变速率(1×10~(-6)s~(-1))和一个发生应力腐蚀的临界电位(—800 mV,SCE)。8090合金薄板在欠时数状态下对应力腐蚀最敏感,峰时效状态下次之。而过时数状态下则不敏感。根据实验结果和断口形貌特征,认为8090合金薄板的应力腐蚀为阳极活性通道机制,但在强烈渗氢情况下,氢可能成为应力腐蚀的主导因素。     

铝-锂合金的新型热处理工艺

英国宇航公司（Ｂｒｉｔｉｓｈ Ａｓｒｏｓｐｃｅ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ）的科学家研制出一种铝－锂合金的双级人工时效制度，经过这种制度处理的合金长横向（ＬＴ）的屈服强度不大于２９２．７ＭＰａ。第一级人工时效制度为：温度１６５～１３０℃，时间１５ｍｉｎ～２４ｈ；第二级人工时效制度为：温度１３０～９０℃，时间１～７２ｈ。铝-锂合金的新型热处理工艺@王祝堂     

1420铝锂合金激光焊接接头拉伸性能分析

针对2.5 mm厚1420铝锂合金板材,研究了修饰焊和焊后热处理对激光焊接接头拉伸性能的影响,并且分析了轧制方向对接头拉伸性能的作用.试验结果表明:修饰焊对接头拉伸性能影响不大,但可明显改善焊缝成形,减少焊缝缺陷;热处理工艺对接头的拉伸性能影响最大,能显著提高接头的抗拉强度;轧制方向对接头的拉伸性能没有影响.     

基于应变补偿和修正项的新型铝锂合金温热变形本构模型

采用UTM5000电子万能拉伸试验机,在变形温度573~648K和应变速率0.001~0.1s-1条件下对2060-T8铝锂合金进行等温恒应变速率拉伸试验,得到其在变形过程中的真应力-真应变曲线,建立了基于应变补偿和修正项的温热变形本构方程。通过扫描电子显微镜(SEM)分析拉伸断口,对2060-T8铝锂合金的温热变形行为进行研究。结果表明：2060-T8铝锂合金对变形温度和应变速率具有较高的敏感性,流变应力曲线呈现出应变硬化和流变软化的特征,随着变形温度的升高和应变速率的降低,稳态流变特征逐渐消失,其在温热变形条件下的断裂形式为韧性断裂。修正的本构模型与实验值吻合度较高,可以为2060-T8铝锂合金温热变形的有限元模拟提供前提条件。     

热变形条件对含钪铝锂合金流变应力和显微组织的影响

在变形温度为380～500℃,应变速率为0.001～10 s-1的条件下,采用Gleeble-1500热模拟试验机对含钪Al-Cu-Li-Zr合金的热变形行为进行了研究。结果表明:含钪Al-Cu-Li-Zr合金流变应力随变形温度升高和应变速率的降低而减小;变形初期,应力值随应变的增加迅速提高,显示出明显的加工硬化效应。当应力值达到峰值后,随着变形增加,流变应力逐步降低,合金出现明显的软化现象。根据流变应力本构方程及利用作图法和线性回归方法求解得出各参数值,得出流变峰值应力方程;该合金在高温压缩试验中会发生动态回复,在一定条件下会发生动态再结晶,并且温度越高应变速率越低,该合金越易发生动态再结晶,从而表现出其流变应力越低。     

预变形对2195铝锂合金拉伸力学性能的影响

通过硬度测试、室温拉伸测试、电子背散射衍射分析(EBSD)、透射电子显微分析(TEM)以及数字图像相关(DIC)等手段,研究不同拉伸预变形量对2195铝锂合金在155℃时效后拉伸力学性能的影响。结果表明：拉伸预变形量为2%、4%、6%、8%的合金经过155℃时效后,其抗拉强度分别为560.4 MPa、570.8 MPa、573.6 MPa、575.9 MPa。随着预变形量的增大,合金强度不断提高,这是由于位错是强化相T1相的有利形核点位,拉伸预变形量的增大使得位错密度增加,从而使得T1相数量密度增加。但随着拉伸预变形量的增大,拉伸预变形对合金的强度提升幅度逐渐减小,这主要是位错堆积缠结,析出相形核点重叠导致的。随着拉伸预变形量从2%增大到8%,合金的伸长率从9.6%下降到6.4%。通过DIC观察,拉伸预变形量的增大会使得拉伸过程中的应变集中现象提前出现,颈缩稳定性有所降低。这是由于较大的拉伸预变形量会使得合金在预变形阶段的应变分布不均匀,合金内出现破碎的变形组织晶粒。这些变形组织晶粒与周围其他晶粒组织的晶粒取向不同,更有利于微裂纹的萌生和扩展。4%的拉伸预变形量可以使2195铝锂合金达...     

2195铝锂合金的搅拌摩擦焊塑性流变研究

采用2195铝锂合金作为母材金属,铜粉作为标识材料,将铜粉夹在工件结合面处,用铜被搅拌后留下的轨迹来模拟搅拌摩擦焊的塑性流线。通过对焊后试件各不同界面上铜颗粒的形态及流向的分析,得出结论:在搅拌头前部,材料从前进侧流向后退侧,前进侧受挤,后退侧受剪;在搅拌头后部,材料从后退侧流向前进侧,后退侧受挤,前进侧受剪;同时还发现了铜颗粒聚集在试件的中间层,本文对此现象进行了分析。     

铝锂合金及其焊接技术研究进展

阐述了铝锂合金的微观组织与力学性能特点、应用现状。概述了铝锂合金常用的焊接方法,并详细分析该类合金在焊接过程中存在的主要问题。综述铝锂合金焊接技术在国内外的最新研究进展,并展望了铝锂合金的未来焊接研究及其发展。