固溶温度对2195铝锂合金板料成形性能的影响

针对固溶温度对2195铝锂合金成形性能的影响展开研究.对T6态2195铝锂合金板材在500、510和520℃温度下进行10 min固溶处理,对固溶后的板料与未经固溶处理的原始板料均进行EBSD显微组织分析、室温拉伸试验、杯突试验和硬度测试,由此获得不同固溶温度下板料及原始板料的微观组织形貌、屈服强度、抗拉强度、屈强比、...     

汽车内板件一步翻边成形模具设计北大核心CSCD

为了提高生产效率、降低成本、减少生产准备时间,在分析了汽车内板件工艺特点的基础上,采用一步翻边成形工艺对板料进行冲压加工。以CATIA为计算机辅助设计工具,设计出汽车内板件翻边成形所需的模具零件,装配后得到模具装配体的三维数模。同时,介绍了汽车内板件模具工作零件的结构设计特点,即翻边上模采用镶拼结构,内部为压料兼做成形上模,下模分为固定凸模和活动顶起凸模两部分。坯料采用工艺孔定位模具的导向;上、下模之间的导向采用导柱导套形式;上模本体与压料块之间的导向采用导滑块与滑配面的形式;下模本体与凸模镶块之间的导向采用导柱导套形式。实践证明,所设计的模具工艺性良好、结构合理、符合生产要求。     

含NiAl涂层的TC4钛合金板材的拉伸失效机理

利用等离子喷涂技术在TC4钛合金零件表面制备涂层是常见的增强钛合金性能的方法,但变形时涂层的失效机理尚不明确。通过室温拉伸试验测试了含NiAl涂层的TC4钛合金板材的力学性能,深入分析了各阶段力学行为的特点。通过金相显微镜观察了涂层中的裂纹,明确了涂层的失效原因,并建立了单向拉伸涂层的失效模型。结果表明：涂层的失效是由开裂和脱粘引起的,开裂是在涂层的厚度方向贯穿涂层的裂纹,脱粘是基体与涂层的机械结合失效导致的分离。开裂和脱粘是涂层失效过程的两个阶段：开裂发生在拉伸前期的弹性阶段,在应力的作用下在涂层中的缺陷处或涂层表面开裂;而脱粘主要发生在拉伸后期的塑性阶段,涂层与基体的结合失效导致涂层脱落。涂层的周期性开裂导致弹性阶段的应力-应变曲线呈现周期性的台阶形状,塑性阶段涂层的脱粘与开裂相遇导致部分涂层残留在基体上。     

2198铝锂合金的熔炼、轧制和热处理

铝锂合金具有高比强度和高比模量等优点,广泛应用于航空领域。本文系统研究了2198铝锂合金的制造工艺,成功制备了性能优越的板材,为其工业生产提供了理论依据。采用真空感应熔炼法制备了2198铝锂合金铸锭,均匀化处理后,利用多道次热轧将铸锭轧制为板材,经过固溶、淬火、预变形、自然时效和人工时效处理,板材沿轧制方向的抗拉强度高达486MPa。人工时效过程中析出的T1时效相（Al2CuLi）,不仅能明显提高板材强度,而且有利于弱化其各向异性。     

基于有限元分析TC4筋包超塑成形工艺优化

在Abaqus/Standard平台建立TC4钛合金飞机壁板典型筋包结构超塑成形的三维有限元模型,探究表面缩沟和圆角破裂机理.结果表明:产生缩沟的主要原因为止焊剂涂覆范围偏小,尤其偏小2 mm以上时;圆角破裂的主要原因为圆角半径过小,最佳圆角半径与板料壁厚及理想减薄率相关,分析得到最佳圆角半径-壁厚预测方程.通过对TC4钛合金飞机壁板筋包超塑成形工艺优化,成功避免了缩沟和破裂的产生.     

Ti65钛合金板材高温力学性能及影响因素

拉伸测试钛合金Ti65在740～840℃、0.001 2～0.002 4 s^-1下力学性能,通过光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观察Ti65合金的显微组织和断口形貌。结果表明：温度和应变率对Ti65合金力学性能影响显著。随温度升高,峰值应力减小;应变率越大,峰值应力越高。740℃时峰值应力为381.1 MPa,应变率为0.002 4 s^-1时峰值应力为244.9 MPa。高温和低应变率位错强化作用较小,降低变形抗力,促进软化。高温下断裂主要由微孔聚集引起,温度越高等轴韧窝数量越多,利于塑性的提高。     

基于数字化的蒙皮拉形加载轨迹优化与应用

针对飞机平尾前缘蒙皮零件,提出了利用数字化的方法进行拉形加载轨迹的优化思路.首先,计算出零件成形所需的拉伸率和包覆角,应用飞机蒙皮拉形工艺设计与制造系统对加载轨迹进行仿真,优化得到了成形精度高的钳口运动轨迹;其次,将运动轨迹转化为边界条件,利用Pam-stamp有限元模拟分析了拉形后的减薄和贴模情况,以说明优化后的加载...     

大型双曲率非等厚TC4钛合金壁板整体SPF/DB成形工艺及优化

针对大型双曲率非等厚TC4钛合金壁板整体SPF/DB成形工艺进行了研究.由于零件尺寸超过1800 mm,型面复杂(双曲率,弦高为330 mm),壁厚分布不均匀,成形后出现了严重开裂(多于6处)、明显缩沟(深度大于1.1 mm)和不贴模等缺陷,且在成形后难于通过化铣精确控制壁厚分布,提出了预变形、化铣、扩散连接和超塑成形...     

热处理状态对2198铝锂合金板材各向异性力学行为的影响

应用铝锂合金板材生产蒙皮等大型薄壁结构零件是航空制造轻量化的重要途径,本文利用单向拉伸系统测试了不同热处理状态下2198铝锂合金板材沿着轧向（RD）、45°和横向（TD）方向的力学行为,研究了热处理对其各向异性的影响,并从晶体学织构、时效相和断口形貌分析了微观机制。结果发现,新淬火和自然时效状态的2198铝锂合金板材具有相似的各向异性,RD方向具有最高的强度、最高的硬化率和最低的延伸率,45°方向则具有最低的强度、最低的硬化率和最高的延伸率,主要原因是轧制板材存在强烈的<112>{110}织构。但是,经人工时效后的2198铝锂合金板材的各向异性因不均匀析出的T1相而发生了明显的变化,45°方向上的强度得到了较大程度的提升,具有和TD方向相同的水平,硬化率发生了明显的降低,TD方向成为硬化率最大的方向,而延伸率和断口形状的各向异性并未变化,可见T1相导致2198铝锂合金板材发生了各向异性的强化,却对断裂行为的各向异性影响较小。本文的研究旨在明确热处理对2198铝锂合金板材各向异性力学行为的影响,为开发其塑性成形工艺提供理论依据,有助于提出2198铝锂合金板材强韧化的新思路。     

拉拔过程中珠光体钢丝心部的织构演化规律及其对力学性能的影响

采用电子背散射衍射(EBSD)技术研究了拉拔过程中珠光体钢丝心部织构演变规律.结果表明,经过多道次干拉和淬火处理的钢丝存在强度较小的110丝织构,经过湿拉拔后,110丝织构强度明显增加.应用黏塑性自洽模型(VPSC),建立了拉拔过程中钢丝心部织构计算模型,预测了织构的演化规律,并用虚拟的单向拉伸实验研究了初始织构对力学行为的影响.预测结果与EBSD测试结果相符,随着拉拔应变的增加,晶粒的110取向逐渐转向拉拔方向.在拉拔方向上的反极图中,存在113和012连线上稳定的取向,靠近001和111连线上的取向先转向到稳定取向再转向110取向,其它取向直接转向110取向.随着拉拔应变增加110丝织构的体积分数逐渐增加,增加速率逐渐减小.随着初始110丝织构体积分数的增加钢丝心部的屈服应力逐渐增加.