振动对7055铝合金蠕变时效成形的影响
2014-03-13邓运来康建可
航空材料学报 2014年3期
关键词:振动
王 宇, 邓运来, 康建可, 张 劲
(1.中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;2.中南大学轻合金研究院高性能复杂制造重点实验室,长沙410012)
蠕变时效成形(Creep Age Forming,CAF)是使金属在低于屈服强度的应力场和热时效温度场共同作用下发生蠕变变形,获得相应的形状和性能的工艺方法[1~3]。利用该工艺成形的构件具有残余应力水平低、构件性能优异、表面质量高等优点,因此被广泛应用于铝合金机翼、整体壁板等构件的制造[4~6]。CAF技术的关键在于能否准确预测构件的回弹量和有效地调控起强化作用的纳米级第二相的析出行为[7],从而使构件的形状和性能与服役环境相适应。
在铝合金的热时效过程中引入一定幅度的循环载荷,循环载荷应力场与蠕变成形的内应力场相互叠加,当叠加应力大于构件的屈服极限时,构件局部会发生微小塑性变形,从而影响仅依靠蠕变或应力松驰达到成形目的经典蠕变成形过程的变形总量与强化相析出行为[8,9]。本工作前期研究中曾将振动引入2XXX系合金的蠕变时效过程中,结果发现,振动蠕变时效成形能大幅度降低回弹量、缩短蠕变成形的时间、提高试样的强度等力学性能。
然而,关于振动引入对7×××铝合金蠕变时效成形的影响尚未见报道。本研究以7055合金为研究对象,将振动引入7055蠕变时效过程中,探索振动蠕变时效成形对7055合金蠕变时效的回弹量、力学性能和微观组织的影响,可为发展CAF工艺方法提供参考。
1 实验方法
1.1 材料与工艺方法
实验采用自制的弯曲蠕变成形模具,模具的组装如图1所示,主要由凸模(c)、凹模(d)和紧固螺杆(b)组成,装配时板料置于凹模与凸模之间,通过凸模与凹模上设置的紧固螺杆实现板料的贴模定形。……
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