工藝參數(shù)對(duì)2524鋁合金構(gòu)件蠕變時(shí)效成形成性影響規(guī)律研究.pdf

1、蠕變時(shí)效成形技術(shù)是為成形整體壁板零件而發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，即利用金屬的蠕變特性，將成形與時(shí)效強(qiáng)化成性同步進(jìn)行的一種成形方法。本文對(duì)新型高強(qiáng)2524鋁合金整體壁板構(gòu)件蠕變時(shí)效成形成性行為進(jìn)行了系統(tǒng)研究，探討了工藝參數(shù)對(duì)蠕變時(shí)效過(guò)程中構(gòu)件的回彈行為、性能以及微觀組織的影響規(guī)律，取得了如下成果:
　　 (1)針對(duì)兩類(lèi)通用的回彈率描述方法:半徑法和撓度法，開(kāi)展了兩類(lèi)通用回彈率描述方法的回歸模型與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析研究，結(jié)果表明:半徑法建立

2、的回彈率預(yù)測(cè)模型與實(shí)驗(yàn)值相符更好，更適合描述單曲率構(gòu)件蠕變時(shí)效成形的回彈行為。
　　 (2)系統(tǒng)研究了工藝參數(shù)對(duì)單曲率構(gòu)件蠕變時(shí)效成形回彈行為影響規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究，分析結(jié)果表明:影響成形效果（回彈率）的工藝參數(shù)依次為:時(shí)效溫度T＞時(shí)效時(shí)間t＞構(gòu)件厚度H＞預(yù)變形半徑R0。分別探討了工藝參數(shù)與回彈率的相關(guān)性，回彈率隨預(yù)變形半徑R0呈線性遞增趨勢(shì);回彈率與時(shí)效時(shí)間t的自然對(duì)數(shù)存在線性關(guān)系;構(gòu)件厚度H與回彈率呈指數(shù)遞減趨勢(shì);回彈率與時(shí)效溫

3、度T的指數(shù)存在線性關(guān)系。在此基礎(chǔ)上建立了綜合考慮工藝參數(shù)對(duì)構(gòu)件回彈影響規(guī)律的回歸模型，模型預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值最大相對(duì)誤差不超過(guò)9.89％。
　　 (3)開(kāi)展了應(yīng)力梯度對(duì)構(gòu)件回彈率的影響規(guī)律研究，結(jié)果表明:保持徑厚比R0/H（最大彎曲應(yīng)力）不變，在時(shí)效溫度、時(shí)效時(shí)間相同情況下，回彈率隨著厚度增大而增加，說(shuō)明構(gòu)件的回彈不僅與構(gòu)件材料內(nèi)的應(yīng)力水平大小有關(guān)還與應(yīng)力梯度相關(guān)，從實(shí)驗(yàn)研究的角度說(shuō)明了在時(shí)效溫度、時(shí)效時(shí)間一定時(shí)，回彈率不只與徑厚比

4、R0/H有關(guān)還構(gòu)件厚度與預(yù)變形半徑的取值相關(guān)。
　　 (4)開(kāi)展了單、雙曲率構(gòu)件蠕變時(shí)效成形回彈率的對(duì)比分析研究，發(fā)現(xiàn)在時(shí)效溫度、時(shí)效時(shí)間、構(gòu)件厚度相同情況下，對(duì)預(yù)變形方式為雙曲率的構(gòu)件進(jìn)行時(shí)效成形實(shí)驗(yàn)研究，軋制方向的回彈率比預(yù)變形方式為單曲率要小，相同的預(yù)變形半徑條件下平均小11.5％。
　　 (5)對(duì)不同工藝參數(shù)下時(shí)效成形構(gòu)件的力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試分析。隨著時(shí)效時(shí)間增加，強(qiáng)度和硬度上升，延伸率下降，如在160(°)(C

5、)下，時(shí)效時(shí)間從0增加到8小時(shí)，抗拉、屈服強(qiáng)度和硬度分別從423.7、265.3MPa和128.5HV升高到479.7、348.9和143.1HV，延伸率從17.8降到12.3;進(jìn)入過(guò)時(shí)效狀態(tài)（13小時(shí)）后性能呈下降趨勢(shì)。適當(dāng)提高時(shí)效溫度會(huì)加快時(shí)效進(jìn)程，縮短峰值時(shí)間，但會(huì)影響時(shí)效效果。
　　 (6)對(duì)不同蠕變時(shí)效條件下構(gòu)件拉、壓側(cè)力學(xué)性能測(cè)試以及析出相電鏡觀測(cè)表明:處于相同應(yīng)力水平下受壓側(cè)的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和維氏硬度大于受拉側(cè)