5A90鋁鋰合金中空雙層結(jié)構(gòu)SPF-DB組合工藝.pdf

1、5A90鋁鋰合金與復(fù)合材料相比具有相似的減重優(yōu)勢，但其更容易二次加工成形。鋰元素的添加，使合金在比強(qiáng)度和比剛度方面有明顯的改進(jìn)。本文主要針對5A90鋁鋰合金超塑性能和擴(kuò)散連接性能進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行中空雙層結(jié)構(gòu)件的SPF/DB組合工藝的試驗(yàn)研究。
　　在不同變形溫度和應(yīng)變速率的條件下，對5A90鋁鋰合金進(jìn)行高溫拉伸試驗(yàn)，分析各工藝參數(shù)對合金流動應(yīng)力、應(yīng)變、延伸率等的影響，得到5A90鋁鋰合金超塑成形最佳變形溫度是400℃，應(yīng)

2、變速率是0.001s-1，此時(shí)的延伸率為243.97％，及在實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi)的本構(gòu)方程。
　　遵循正交設(shè)計(jì)原則，對5A90鋁鋰合金擴(kuò)散連接性能進(jìn)行了研究，分析連接溫度、保溫時(shí)間及表面粗糙度等工藝因素對擴(kuò)散連接接頭質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，當(dāng)連接溫度為540℃、保溫時(shí)間為2.5h、表面粗糙度為800＃時(shí)，擴(kuò)散連接接頭具有較好的焊合率，達(dá)到99%左右，接頭剪切試驗(yàn)表明斷裂部位基本集中在母材處，最大接頭剪切強(qiáng)度可以達(dá)到143MPa，且接頭區(qū)域

3、的組織與母材基本相同。
　　根據(jù)高溫拉伸試驗(yàn)結(jié)果，利用MARC進(jìn)行中空雙層結(jié)構(gòu)件超塑成形過程的有限元模擬，確定了超塑成形工藝的最佳應(yīng)變速率為1×10-3s-1，在該應(yīng)變速率下，雙層結(jié)構(gòu)件壁厚分布比較均勻，僅在圓角過渡區(qū)域出現(xiàn)減薄的趨勢，且成形所需時(shí)間較短。根據(jù)厚度分布情況可以反求出成形過程中的時(shí)間-壓力加載曲線，進(jìn)而為后續(xù)的組合工藝提供指導(dǎo)。
　　根據(jù)板材基本性能試驗(yàn)及有限元模擬結(jié)果，確定成形工藝參數(shù)，制定工藝流程，利用SP