AA7055高强铝合金板预冷热冲压成形研究*
2021-10-16岳毓挺冯伟骏李永丰
航空制造技术 2021年17期
关键词:工艺
岳毓挺,冯伟骏,杨 兵,李永丰,何 霁
(1.上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室,上海 200240;2.上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室,上海 200240;3.宝山钢铁股份有限公司中央研究院宝武铝业技术中心,上海 201900)
高强度铝合金板材(如7000 系)具有较高的强度,是理想的轻质高强高性能零件用材。但高强度铝合金在常温下成形性差、回弹大,在后期热处理时还有热变形等问题[1],限制了其在零件制造上的大规模应用。针对此问题,帝国理工大学Lin 等[2]提出了铝合金HFQ(Heat treatment, forming and in-die quenching)成 形工艺,利用铝合金在高温下成形性好的特点,在固溶后进行热冲压成形,成形的同时进行冷模淬火,而后进行人工时效以提高强度,兼顾了成形性与强度。
但 根据Wang 等[3]对AA2024 的研究,在固溶热处理温度下,AA2024 内部发生的溶质原子富集造成的晶界软化,以及基体软化的问题,会造成材料的延展性能下降,对成形不利。Gao 等[4]研究AA2060 也发现了类似的结果,材料延展性最强的温度要低于其固溶温度。上述研究表明,对于高强铝合金,直接在固溶温度进行成形可能难以实现板材最佳成形性能。为了使高强铝合金在HFQ 工艺中获得更好的成形性,在其固溶阶段后增加一步预冷工艺,设计高强铝合金在其最佳成形温度成形,成为解决问题的一种新思路,其工艺流程对比如图1 所示。在传统HFQ 工艺流程中,板料在固溶后就直接转运至冷模成形,成形时温度接近固溶温度,成形性较差,可能造成开裂等缺陷;……
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