航空航天2050 Al-Cu-Li 合金的热变形行为
2021-10-18马晓光杨玉艳徐严谨曾元松
马晓光, 杨玉艳, 罗 锐, 徐严谨*, 曹 赟, 曾元松
(1.中国航空制造技术研究院,北京 100024;2.江苏大学 材料科学与工程学院,江苏 镇江 212013)
轻质化历来是航空航天领域不变的追求,为了减轻飞行器的结构质量,学界在材料研究领域投入了诸多精力[1]。2050 Al-Cu-Li 合金是近年来美国公司研发的一种新型铝合金材料,隶属于第三代Al-Li系合金,具有优异的比强度、比刚度以及耐应力腐蚀性能[2-4],目前已成功应用于Airbus A380的下机翼壁板等结构件[5]。相较于传统的航空高强7050 Al-Zn-Mg-Cu合金而言,2050 Al-Cu-Li 合金的结构质量减轻了约5%[6-7],能够为航空公司每年节约超3亿美元的开支[8],拥有巨大的学术研究价值及工程应用价值。
Li是原子序数最小的金属元素,Li元素的添加能够有效地减轻结构件质量。然而Li元素的添加也加剧了合金的不稳定性,使其在热锻及热轧等热变形过程中易发生开裂现象[9-10]。现阶段,学界对于2050 Al-Cu-Li 合金的研究存在巨大空缺,现有研究多集中在该合金的焊接性能[11]和疲劳性能[12]方面,而对于其热变形行为的研究却鲜有报道,迫切需要参照2195等近似成分的Al-Li系合金研究来填补2050 Al-Cu-Li 合金的热变形行为研究空白。在Al-Li系合金研究领域,邓赞辉等[13]和都昌兵等[14]成功利用基于动态材料模型(DMM)理论[15]的热加工图来预测合金在热变形组织演化过程中的功率耗散规律,以降低合金在热变形中的失效风险,提高其成材率,研究结果具有极高的工程价值,该项研究对于2050 Al-Cu-Li合金热变形行为的研究具有一定的借鉴意义。
本工作利用Gleeble热力模拟技术对航空航天2050 Al-Cu-Li合金进行不同参数下的单道次等温热压缩实验,获取该合金的流变应力曲线。……
