2060铝锂合金冷模热成形界面换热系数确定的实验与算法
2021-03-26张云光李志强王耀奇李红李淑慧
航空学报 2021年2期
关键词:界面
张云光,李志强,王耀奇,李红,李淑慧,*
1. 上海交通大学 机械与动力工程学院,上海 200240 2. 中国航空制造技术研究院 金属成形技术研究室,北京 100024
铝锂合金作为一种特殊的可热处理强化的铝合金材料,具有低密度、高强度、高模量以及优异的抗腐蚀性能,是航空航天工业中最具潜力的新型金属材料[1-3]。为了减少铝合金板料成形过程中易开裂、变形抗力大以及热畸变等问题,有学者提出借鉴传统硼钢的热冲压[4]工艺来制造铝合金薄壁构件,即热溶成形-冷模淬火(solution Heat Treatment-Forming-Quenching, HFQ)工艺,以期获得形状复杂、强度高的铝合金零件[5]。铝合金冷模热成形工艺是先将板料加热至固溶温度并保温一段时间使板料充分固溶,然后迅速转移至冷模内成形并保压淬火,出模后进行人工时效等后续工序。该工艺是利用高温条件下铝合金材料塑性提升、变形抗力减小的特性,将冲压成形与铝合金热处理工艺相结合,是典型的零件成形成性一体化技术,可以在提高材料成形性的同时,保证材料的力学性能。
现阶段铝合金冷模热成形工艺主要应用于车身结构件的制造,6系和7系可热处理强化的铝合金应用最为广泛[6-9]。为满足航空航天结构件轻量化的发展要求,高强铝锂合金具有广泛的应用前景,目前2系铝合金冷模热成形工艺研究工作较少。帝国理工大学Lin等[10]提出铝合金热成形-淬火成形工艺,采用连续介质力学建立了统一黏塑性本构方程用来描述铝合金在热成形过程中的材料流动行为,并开展了包括2、5、6等系列铝合金的高温热成形研究。……
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