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基于正交试验法的7055T7751铝合金时效蠕变性能研究

2021-07-27史建猛李宾良张海宝

航空制造技术 2021年12期

史建猛,李宾良,张海宝

(中航西安飞机工业集团股份有限公司, 西安 710089)

时效成形是利用材料蠕变与应力松弛特性,使待成形零件的弹性预应变在一定的温度下,经过一定的时间部分转化为塑性应变,从而实现零件成形的一种工艺方法,具有零件残余应力小、工艺可重复性好、能够提高可时效铝合金的抗疲劳性能等优点[1]。已有的研究往往忽略了升温速率波动对成形件塑性应变量的影响,而在生产过程中利用热压罐加热大型模具和飞机整体壁板时,升温速率波动是不可避免的[2]。对于解决大尺寸、变厚度、内部结构复杂的大型机翼整体壁板成形制造问题,时效成形技术是一个重要的研究方向。由于时效成形机理尚不明确、壁板零件形状复杂、成形工艺参数多以及成形过程的非线性,使得时效应力松弛成形工艺参数难以准确确定、时效应力松弛成形过程难以描述,所以需要进行大量的基础试验,才能找出时效应力松弛成形的优化成形条件[3]。

7055铝合金是在7050和7150的基础上进一步提高Zn的含量发展起来的,其锻件、厚板和挤压件主要用于抗压结构[4]。本文选取飞机壁板广泛采用的7055T7751铝合金,以预应力、时效温度和时效时间对7055T7751铝合金时效蠕变的力学性能的影响作为研究对象,设计单向拉伸时效蠕变的正交试验,通过统计方法处理试验数据进而分析上述工艺参数对7055T7751铝合金力学性能的影响规律。

1 正交试验方案设计

1.1 试验材料

本文以7055T7751铝合金为研究对象,对其进行单向拉伸时效蠕变试验,试件按GB/T2039—1997[5]规定设计,形状和尺寸如图1所示。……

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