發(fā)布時(shí)間：2023-10-13 17:47

　　隨著航天器零件輕量化和性能需求的提高,高比強(qiáng)度的鋁鋰合金材料在航天領(lǐng)域應(yīng)用上得到了長(zhǎng)足發(fā)展。雖然鋁鋰合金室溫下具有較高的抗拉強(qiáng)度,但塑性卻很差,在保證性能的同時(shí)極大限制了它在航天器零件上的應(yīng)用。本課題目標(biāo)成形件為桁條零件,是一種復(fù)合了彎曲和拉深變形特點(diǎn)的超長(zhǎng)薄壁窄端結(jié)構(gòu)件,傳統(tǒng)熱成形工藝無法同時(shí)保證零件的尺寸精度和力學(xué)性能需求。脈沖電流加熱成形-模具淬火復(fù)合工藝是將電流快速熱成形與熱處理工藝進(jìn)行結(jié)合,有效解決了鋁合金室溫成形性能差且后續(xù)熱處理零件熱畸變的問題,大幅提高了生產(chǎn)效率、縮短了生產(chǎn)周期,降低了生產(chǎn)成本。本課題首先開展了5A90鋁鋰合金板材的高溫力學(xué)性能實(shí)驗(yàn),初步確定鋁鋰合金在不同溫度以及成形速率下的成形性能。隨后結(jié)合有限元模擬和實(shí)驗(yàn)手段對(duì)含裂紋金屬薄板電流止裂機(jī)制進(jìn)行探究,裂紋尖端出現(xiàn)孔洞的主要原因是電流在裂紋尖端繞流而產(chǎn)生的局部高溫區(qū),從而對(duì)材料內(nèi)部裂紋達(dá)到止裂的效果。為了獲得5A90鋁鋰合金電流加熱成形-模具淬火工藝規(guī)律,本課題進(jìn)行了U形件成形實(shí)驗(yàn)來探究電流自阻加熱溫度、加熱時(shí)間以及后續(xù)時(shí)效參數(shù)對(duì)零件尺寸精度和力學(xué)性能的影響規(guī)律。成形零件在360℃以上彈復(fù)基本消失,當(dāng)加載電...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋁鋰合金在航空航天構(gòu)件的應(yīng)用
        1.2.1 鋁鋰合金的發(fā)展歷程
        1.2.2 鋁鋰合金的成形工藝
        1.2.3 鋁鋰合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用
    1.3 脈沖電流輔助熱成形技術(shù)
        1.3.1 電致塑性效應(yīng)
        1.3.2 電流輔助熱成形技術(shù)
    1.4 熱成形-模具淬火復(fù)合成形工藝研究進(jìn)展
        1.4.1 高強(qiáng)鋼熱成形-模具淬火復(fù)合成形工藝研究
        1.4.2 鋁合金熱成形-模具淬火復(fù)合成形工藝研究
        1.4.3 脈沖電流輔助熱成形-模具淬火復(fù)合成形工藝研究
    1.5 課題意義與主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 課題研究背景及意義
        1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方案
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
    2.3 實(shí)驗(yàn)裝置與設(shè)備
        2.3.1 熱成形設(shè)備
        2.3.2 溫度測(cè)量設(shè)備
        2.3.3 熱物性能測(cè)量設(shè)備
        2.3.4 力學(xué)性能與顯微組織分析設(shè)備
    2.4 實(shí)驗(yàn)方案
第3章 5A90鋁鋰合金板材的熱、電性能實(shí)驗(yàn)
    3.1 引言
    3.2 5A90鋁鋰合金高溫拉伸實(shí)驗(yàn)
        3.2.1 拉伸性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        3.2.2 溫度對(duì)于5A90鋁鋰合金力學(xué)性能影響
        3.2.3 應(yīng)變速率對(duì)于5A90鋁鋰合金力學(xué)性能影響
    3.3 脈沖電流作用含裂紋金屬薄板實(shí)驗(yàn)
        3.3.1 熱-電-結(jié)構(gòu)三場(chǎng)耦合理論背景
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及模型建立
        3.3.3 脈沖電流止裂有限元模擬結(jié)果分析及討論
    3.4 本章小結(jié)
第4章 5A90鋁鋰合金電流輔助熱彎曲-模具淬火復(fù)合工藝實(shí)驗(yàn)
    4.1 引言
    4.2 電流輔助加熱板材溫度場(chǎng)分布
    4.3 電流輔助熱彎曲-模具淬火復(fù)合成形工藝參數(shù)研究
        4.3.1 電流輔助加熱彎曲-模具淬火復(fù)合成形實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 脈沖電流加熱溫度對(duì)于彎曲零件影響
        4.3.3 脈沖電流加熱時(shí)間對(duì)于彎曲零件影響
        4.3.4 時(shí)效時(shí)間對(duì)于彎曲零件性能影響
        4.3.5 冷卻方式對(duì)于原始板材性能影響
    4.4 復(fù)合成形工藝與鋁合金傳統(tǒng)熱成形工藝對(duì)比
    4.5 本章小結(jié)
第5章 桁條結(jié)構(gòu)件電流輔助熱成形-模具淬火復(fù)合工藝實(shí)驗(yàn)
    5.1 引言
    5.2 5A90鋁鋰合金縮比桁條零件試制
        5.2.1 5A90鋁鋰合金縮比桁條零件有限元模擬
        5.2.2 脈沖電流輔助加熱一體化設(shè)備設(shè)計(jì)及制造
        5.2.3 5A90鋁鋰合金縮比桁條零件實(shí)驗(yàn)
    5.3 超長(zhǎng)桁條零件工裝模型及實(shí)驗(yàn)展望
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：3853600