张子群，姜兆亮，魏清月

(山东大学 机械工程学院 高效洁净机械制造教育部重点实验室，济南 250061)

2219铝合金动态力学性能及其本构关系

张子群，姜兆亮，魏清月

(山东大学 机械工程学院 高效洁净机械制造教育部重点实验室，济南 250061)

针对2219铝合金在高温、高应变率加工条件下的变形特征以及流动应力变化规律，利用分离式Hopkinson压杆设备对该合金进行了室温以及高温动态压缩力学性能研究，并利用电子万能试验机对其进行准静态压缩力学性能测试，得到了2219铝合金在不同应变率和温度下的真实应力-应变曲线。结果表明：2219铝合金对温度有较高的敏感性，其流动应力随着温度的升高而降低；当应变率在1000～3000s-1范围内时，材料的流动应力变化并不明显；基于Johnson-Cook模型拟合出的模型参数，能较好地预测实验中材料的流动应力。

铝合金2219；Johnson-Cook模型；高应变率；温度敏感性；力学性能

Abstract： To analyze the deformation characteristics and the change rule of flow stress of 2219 aluminum alloy at high temperatures and high strain rates,the dynamic as well as quasi-static tensile response of 2219 aluminum alloy were investigated by using split Hopkinson pressure test(SHPB) and universal test machine. The true stress-strain curves of 2219 aluminum alloy under different strain rates and temperatures were obtained. The results show that the temperature sensitivity of 2219 aluminum alloy is high and the flow stress decreases with the increase of temperature. When the strain rates are within the range of 1000-3000s-1, the change of flow stress is not obvious. The parameters fitted by the Johnson-Cook model can predict well the flow stress.

Keywords：2219 aluminum alloy;Johnson-Cook model;high strain rate;temperature sensitivity;mechanical property

铝合金具有比强度高、耐腐蚀性强、塑性和加工性能良好等优点，被广泛应用于航空航天等领域。但由于航天器的应用环境非常严酷，常受到高温、高压等多种条件复合作用，因此航天器对铝合金材料的性能要求也是越来越严格。为了保障航天器的成功率，所用铝合金材料在极端环境下的性能成为研究者关注的热点。目前关于各类铝合金材料动态力学性能的研究主要集中在不同温度和应变率范围内的塑性流变行为及不同牌号铝合金本构模型的拟合。李娜等[1]研究了2024，7050和LY12铝合金在应变率为10-3～6000s-1，温度为77～573K条件下的变形行为，发现3种材料的流动应力对温度都是比较敏感的，且在高温下表现出了不同程度的应变率敏感性。……