凡晓波 洪吉庆 赖小明 许爱军 苑世剑

（1 大连理工大学机械工程学院，大连市 11602）

（2 北京卫星制造厂有限公司，北京市 100090）

文 摘 针对铝锂合金室温成形性差和热成形性能弱化的难题，利用发现的超低温下伸长率与硬化指数同时提高的双增效应，提出铝锂合金曲面件超低温成形新工艺。通过2195 铝锂合金板材在不同温度和热处理状态下的超低温变形行为研究，确定发生双增效应的临界温度为低于−140 ℃，伸长率可提高至40%以上、硬化指数达到0.44；利用建立的超低温成形工艺实验装置，首次试制出直径200 mm 的2195 铝锂合金球底曲面件，深径比达到0.55、成形极限提高104%；阐明超低温成形试件壁厚分布规律与回弹规律，最大减薄率为10.3%。

0 引言

铝合金因具有高比强度和良好的耐腐蚀性能，被广泛应用于航天、航空和汽车领域的主体结构材料［1］，在运载火箭和飞机结构质量占比达到50%以上。相对现役铝铜、铝镁合金，铝锂合金添加了自然界最轻的金属元素Li，不仅密度下降3%～5%，强度还提高了30%以上，仅替代现役材料就可减轻结构质量15%以上。航天航空装备急需铝锂合金来实现材料轻量化［2−4］。为进一步减重和提高可靠性，从结构上还迫切需求整体结构代替传统的多块分体拼焊结构［5］。为此，出现了一类整体结构的铝锂合金薄壁曲面件，如运载火箭燃料贮箱箱底、卫星舱底、新型飞机蒙皮等。

目前，拉深是常用的薄壁曲面件成形制造技术，已在航空、航天、汽车行业得到广泛应用。拉深成形主要用于具有良好室温塑性的低碳钢、不锈钢等材料，或者深度较小、形状相对简单的铝合金曲面件［6］。……