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

1、蠕變時效成形技術(shù)是為成形整體壁板零件而發(fā)展起來的新技術(shù)，即利用金屬的蠕變特性，將成形與時效強化成性同步進行的一種成形方法。本文對新型高強2524鋁合金整體壁板構(gòu)件蠕變時效成形成性行為進行了系統(tǒng)研究，探討了工藝參數(shù)對蠕變時效過程中構(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)針對兩類通用的回彈率描述方法:半徑法和撓度法，開展了兩類通用回彈率描述方法的回歸模型與實驗結(jié)果的對比分析研究，結(jié)果表明:半徑法建立

2、的回彈率預(yù)測模型與實驗值相符更好，更適合描述單曲率構(gòu)件蠕變時效成形的回彈行為。
　　 (2)系統(tǒng)研究了工藝參數(shù)對單曲率構(gòu)件蠕變時效成形回彈行為影響規(guī)律的實驗研究，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:時效溫度T＞時效時間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;回彈率與時效時間t的自然對數(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;回彈率與時效溫

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)對構(gòu)件回彈影響規(guī)律的回歸模型，模型預(yù)測值與實驗值最大相對誤差不超過9.89％。
　　 (3)開展了應(yīng)力梯度對構(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，在時效溫度、時效時間相同情況下，回彈率隨著厚度增大而增加，說明構(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)，從實驗研究的角度說明了在時效溫度、時效時間一定時，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)開展了單、雙曲率構(gòu)件蠕變時效成形回彈率的對比分析研究，發(fā)現(xiàn)在時效溫度、時效時間、構(gòu)件厚度相同情況下，對預(yù)變形方式為雙曲率的構(gòu)件進行時效成形實驗研究，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)對不同工藝參數(shù)下時效成形構(gòu)件的力學(xué)性能進行了測試分析。隨著時效時間增加，強度和硬度上升，延伸率下降，如在160(°)(C

5、)下，時效時間從0增加到8小時，抗拉、屈服強度和硬度分別從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;進入過時效狀態(tài)（13小時）后性能呈下降趨勢。適當提高時效溫度會加快時效進程，縮短峰值時間，但會影響時效效果。
　　 (6)對不同蠕變時效條件下構(gòu)件拉、壓側(cè)力學(xué)性能測試以及析出相電鏡觀測表明:處于相同應(yīng)力水平下受壓側(cè)的抗拉強度、屈服強度和維氏硬度大于受拉側(cè)