温度/超声复合能场对2195铝锂合金弯曲性能的影响

针对铝锂合金弯曲成形过程中易产生破裂和回弹大的问题,进行了温度/超声复合能场下的弯曲工艺研究,希望在保证成形质量条件下借助超声振动能场降低铝锂合金弯曲成形温度。在80~200 ℃温度条件下通过与1.0~1.6 kW超声振动能量复合,分析了温度/超声复合能作用形式对2195铝锂合金板材弯曲力、弯曲回弹量、弯曲圆角半径及显微组织的影响。结果表明,通过与超声振动能场复合,在相对较低的热成形温度条件下,不仅降低了2195铝锂合金弯曲力,还有效抑制了2195铝锂合金弯曲回弹和破裂,从而提高了2195铝锂合金的高温软化效果和弯曲性能。     

铝锂合金组织、性能及成形工艺的研究现状与展望

铝锂合金具有较高的比强度、比刚度以及优良的抗腐蚀性能和抗疲劳性能,在航空、航天、航海等关键领域备受关注。铝锂合金在美、俄等国已经被研究并应用了数十年,我国也通过多个科技攻关项目,在铝锂合金的研发、生产与应用方面取得了长足进展,但与发达国家相比尚有一定差距。本文从国内外铝锂合金的发展历程出发,深入探讨了铝锂合金的合金化思路、时效析出及强韧化机制。同时,对铝锂合金新型的成形及热处理工艺现状进行了系统的归纳总结。最后,提出了我国目前在铝锂合金开发应用方面存在的问题并对该系合金的发展方向进行了展望。     

铝锂合金及其在航空航天领域成形技术的研究进展

总结了国内外铝锂合金的发展历程及其在航空航天领域的应用,阐述了新型铝锂合金微合金化特点。介绍了适用于航空航天领域铝锂合金的先进成形技术,最后对新型铝锂合金及其配套成形技术的研发进行展望。     

铝锂合金的搅拌摩擦焊及其改型工艺研究进展

铝锂合金拥有较高的比强度和比刚度以及高损伤容限，且耐蚀性好、低温疲劳性能优异，是航空航天、轨道列车等领域实现构件轻量化的理想结构材料之一。搅拌摩擦焊是高强铝锂合金焊接成形的优选方法之一。首先探讨了铝锂合金熔化焊接的特点及难点，然后分析了铝锂合金的搅拌摩擦焊接的研究现状及挑战，随后讨论了国内外学者对铝锂合金搅拌摩擦焊接改型工艺的相关研究进展，最后对铝锂合金搅拌摩擦焊接的未来研究方向进行了展望。     

5A90铝锂合金热态下的成形极限图及其计算模型

为了获得5A90铝锂合金板材在加热状态下的成形极限图,采用自行开发研制的热环境通用板材成形性能实验机以及网格应变自动测量分析系统,进行5A90铝锂合金板材在10mm／min的变形速度和25～300℃变形温度范围内的成形极限图实验,研究了变形温度对成形极限曲线的影响规律。结果表明,5A90铝锂合金的成形极限曲线对温度表现出显著的敏感性,其位置的高低并随温度的升高而显著上升。同时,在实验数据的基础上建立了5A90铝锂合金在不同变形温度下的成形极限计算模型,为成形极限曲线的计算和预测提供了重要的依据。     

基于M-K模型的成形极限预测及参数影响

基于M-K沟槽理论,对平面应力状态下各参数对板料的成形极限图的影响进行预测。将常温和高温的两种Swift修正本构引入成形极限的推导中,用Newton-Raphson迭代法求解得到理论预测的成形极限图。分别用5A90铝锂合金和TRIP钢的实际曲线与理论预测进行对比,确定了理论预测的准确性和可行性。基于此,对材料参数应变强化指数n、应变速率敏感性指数m、预应变ε0、温度T对成形极限图的影响进行了预测;同时,将修正的初始不均度引入推导中,结果表明,修正后的本构方程使理论预测更接近于真实的试验曲线。     

电塑性效应下5A90铝锂合金折弯性能

针对5A90铝锂合金在室温下力学性能差而导致其成形复杂零件困难的问题,通过电塑性拉伸、电塑性折弯实验,研究电塑性效应对5A90铝锂合金折弯性能的影响。结果表明,在电塑性作用下,5A90铝锂合金的延伸率明显提高,折弯成形性能变好,且电流越大,折弯性能提高的效果越明显。同时探究了电塑性折弯的相关机理。     

电塑性效应对5A90铝锂合金成形极限的影响

研究了电塑性效应对5A90铝锂合金成形极限的影响。首先,通过不同温度和不同应变速率的通电单向拉伸实验和等温无电单向拉伸实验,获取了材料的应变硬化指数n和应变速率敏感指数m。然后,采用M-K理论,将Lorgan-Hosford屈服准则和Backoften硬化方程引入理论推导中,利用Newton-Raphson迭代法进行求解计算,求解得到5A90铝锂合金在电塑性影响下的成形极限图。最后,通过不同宽度试样的单向拉伸实验对成形极限图的左手侧曲线进行了实验,结果与预测相吻合。研究结果表明:相比普通热成形,电塑性效应对5A90铝锂合金成形极限的提高效果更加明显。     

Al-Mg-Li合金选区激光熔化成形及热处理工艺

设计并制备了多种不同成分的铝锂合金粉末，对其进行了选区激光熔化(SLM)成形，选取高致密、无裂纹的自研铝镁锂合金成形零件进行了热处理工艺研究。结果表明，第三代Al-Li-Cu系铝锂合金在选区激光熔化成形快速凝固过程中极易产生微裂纹，第二代Al-Li-Mg系合金较为适合选区激光熔化成形，能够得到高致密、无裂纹的成形样件；选区激光熔化成形铝镁锂合金在200℃进行时效热处理，强化相主要为δ′相，时效48 h达到峰时效状态，继续延长时效时间，其力学性能有所下降。     

基于M-K模型的铝锂合金热态下成形极限预测

基于板材的基础性能参数,以M—K理论为基础,在不同温度下对5A90铝锂合金的成形极限图进行理论计算。确定了理论预测成形极限图时所需的初始厚度不均度（f）在不同温度下的值,其值在室温下为0．95,在较高温度下为0．995。预测了材料参数应变强化指数（n）、应变速率敏感性指数（m）对5A90铝锂合金的成形极限曲线的影响规律。结果表明,成形极限曲线随m值和n值的增大而上升。同时,对7种变形温度下铝锂合金的成形极限图进行了预测,并在25～300℃温度范围内对其进行成形极限实验,通过对实验曲线与理论预测曲线的对比分析,验证了理论预测的可行性和准确性。     

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。     

新材料在航空中的应用

<正> 航空事业的高速发展,对飞机的性能、安全性和成本等提出了越来越高的要求,原有的材料已经不能满足需要,80年代以来,一些性能优越的材料在航空领域中独领风骚。 铝锂合金 铝锂合金属于超轻型合金,它的突出特点是密度低,高强度,高模量,高刚度,此外,它还有低的疲劳裂纹扩展速率和低温韧性,并有较好的耐蚀性、焊接性。用铝锂合金取代普通铝合金制造的飞机,结构重量可减轻10％～20％,一架波音747—200可减轻5t。 铝锂合金在美国的F—15B、前     

喷射成形2195铝锂合金的热变形行为和热加工图

在变形温度300～460℃和应变速率0.01～5 s-1下,采用Gleeble3500热模拟机对喷射成形2195铝锂合金进行了高温热压缩试验。研究了该合金热变形过程中高温流动行为,利用线性回归方法拟合了峰值应力、应变速率以及变形温度间的本构关系,得到了变形激活能。结果表明:合金的变形激活能为155.049 kJ/mol,有效热加工窗口为410～460℃和0.01～0.5 s-1。     

美国海军飞机用的铝—锂合金

多种系列的高性能结构材料至今可供美国海军飞机设计师广泛而又自由的选用,例如,很有潜力的铝-锂合金取代常规的铝结构材料,可使飞机的结构重量减轻8～10%.本文涉及了铝-锂合金的成形性、强度、断裂韧性、耐蚀性和使用情况.     

郑州轻研合金批量生产大规格轻质高强铝锂合金锻件

正近日,郑州轻研合金科技有限公司成功实现大规格轻质高强铝锂合金锻件批量生产。本次开发的铝锂合金锻件主要为2系和5系铝锂合金,采用真空熔炼铸造法制备出高纯净铝锂合金铸锭,经大变形量热锻加工后获得高强韧铝锂合金锻件。锻件厚度为80～120 mm,最大长度超过2 000 mm,单件质量达300 kg,轻质高强铝锂合金锻件的批量生产对于航空航天器机身舱壁等零部件减重具有重要意义。郑州轻研合金科技有限公司通过不断探索及优化,掌握从熔铸、锻造到热     

铝锂合金焊接技术的研究现状分析

铝锂合金作为轻质金属材料,具有优良的综合性能,因此应用前景十分广阔.从铝锂合金的焊接性出发,分别对铝锂合金弧焊,高能束焊,搅拌摩擦焊,扩散焊以及钎焊的研究现状进行了讨论.结果表明,采用各种焊接技术均可实现铝锂合金的焊接.分析了采用各种焊接技术焊接铝锂合金时的优势以及不足,并对各种焊接技术所获得接头的性能以及工艺改进措施进行了研究.针对目前各种焊接技术急需解决的问题以及铝锂合金焊接的发展方向,总结出了今后铝锂合金焊接研究的重点内容,并对铝锂合金焊接前景进行了分析与展望.     

铝—锂合金的发展现状和前景

评述了美、欧等国家开发铝-锂合金的背景和现状,开发中存在的问题和解决的途径,应用现状和发展趋向。指出开发的主要障碍是成本高,因此围绕降低成本开展超塑成形、喷涂沉积的研究至关重要。还介绍了铝-锂铸造合金、铝-锂基复合材料、快速凝固和机械合金化Al-Li粉末冶金的一些研究情况。     

2198和C24S异种铝锂合金搅拌摩擦焊接头的显微组织和力学性能

对2198和C24S异种铝锂合金进行搅拌摩擦焊对接试验,分析接头的显微组织和力学性能。结果表明:前进侧和返回侧热影响区的板条状组织均发生了粗化,前进侧热力影响区的晶粒被拉长,返回侧热力影响区的变形晶粒周围存在细小的再结晶晶粒,焊核区为细小的2198和C24S铝锂合金再结晶晶粒,且2198铝锂合金的再结晶晶粒更大。焊接速度在60~120 mm/min变化时,2198铝锂合金位于前进侧的接头抗拉强度更高;接头拉伸试样的断裂均发生在2198铝锂合金的热力影响区,最大抗拉强度为382 MPa,达到了2198铝锂合金母材抗拉强度的82.7%;接头的焊核区、热力影响区和热影响区均发生软化,焊核区中2198铝锂合金的硬度比C24S铝锂合金的更低。     

镍基铸造高温合金低周疲劳研究进展

镍基铸造高温合金具有优异的高温性能,广泛应用于航空发动机涡轮叶片等热端部件之中。航空发动机涡轮叶片是发动机中工作环境最为恶劣、结构最为复杂的零件之一,在发动机运行过程中所产生的高温交变应力的作用下,合金承受着严重的应力、应变循环损伤,裂纹往往在合金中的薄弱区域形成并扩展,使合金以低周疲劳的模式失效,严重影响了合金的服役寿命,因此对合金低周疲劳性能的研究尤为重要。本文详细阐述了影响镍基铸造高温合金低周疲劳性能的表面缺陷、内部组织及缺陷、晶体取向和低周疲劳试验条件等四方面因素,从位错运动方式和形态变化特点出发,研究了不同温度下镍基铸造合金的变形机制,最后总结了合金低周疲劳寿命预测的应力应变准则、能量准则、损伤累积准则及临界面和临界距离准则。     

轻合金热态液力成形技术

铝合金和镁合金等轻合金在常温下变形能力差,但在加热到一定温度时塑性变形能力大幅提高.为了扩大此类轻合金在工业上,特别是在航空、航天以及汽车行业的应用,需要开发先进的温/热态成形技术.本文首先介绍了轻质合金的主要塑性成形方法,如超塑性成形,板材热冲压成形和气胀成形,然后重点讨论了铝合金及镁合金的热态液力成形技术的国内外研究现状,指出了开展此项研究的必要性和重要意义.