采用噴射成形2195鋁鋰合金板材進(jìn)行了封頭部件的旋壓,通過(guò)應(yīng)力檢測(cè)、力學(xué)性能試驗(yàn)以及電子背散射衍射（EBSD）等方法對(duì)旋壓后材料的組織和性能進(jìn)行了分析,采用兩件旋壓封頭零件完成了φ400 mm直徑箱體焊接及強(qiáng)度試驗(yàn)驗(yàn)證,獲得了對(duì)該種材料旋壓、焊接成形工藝與其組織性能相關(guān)性的基本認(rèn)識(shí).試驗(yàn)結(jié)果表明,噴射成形2195鋁鋰合金采用適當(dāng)?shù)男龎?熱處理工藝能夠整體制備出封頭類回轉(zhuǎn)體零件,旋壓件經(jīng)固溶+時(shí)效處理后抗拉強(qiáng)度可達(dá)470～495 MPa,延伸率可達(dá)5%～6%.旋壓過(guò)程中在材料表面會(huì)產(chǎn)生明顯的冷作硬化作用,需進(jìn)行中間退火處理,以消除表面硬化、降低殘余應(yīng)力.旋壓后材料的組織狀態(tài)呈現(xiàn)由旋壓產(chǎn)生的層狀結(jié)構(gòu),且以細(xì)小的晶粒帶狀為特征,其晶粒尺寸及分布可作為旋壓工藝效果的評(píng)價(jià)依據(jù).焊后采用0.52 MPa的設(shè)計(jì)壓力對(duì)箱體容器進(jìn)行了強(qiáng)度試驗(yàn)考核,驗(yàn)證了箱體焊縫能夠達(dá)到同類容器的強(qiáng)韌性要求. 

【文章來(lái)源】：天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2020,53(08)北大核心

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【部分圖文】：

剪切旋壓加工示意

與旋壓2219鋁合金等在用貯箱主體材料不同的是，在旋壓過(guò)程中需增加完全退火熱處理工序(退火溫度(425±3)℃，保溫2 h；隨爐冷卻35～40 min，降至260℃空冷)．這是因?yàn)閷?duì)鋁鋰合金而言，剪切旋壓后工件冷作硬化效果明顯，導(dǎo)致工件后續(xù)旋壓成形困難，需要進(jìn)行中間退火，否則，當(dāng)加工硬化超過(guò)動(dòng)態(tài)軟化，旋壓表面會(huì)出現(xiàn)開裂并迅速向周邊和內(nèi)部擴(kuò)展，導(dǎo)致無(wú)法旋壓，如圖2所示．剪切旋壓后，采用盲孔法對(duì)旋壓工件的凸面和凹面分別進(jìn)行殘余應(yīng)力檢測(cè)，有助于了解旋壓后的材料狀態(tài)對(duì)固溶強(qiáng)化處理及后續(xù)加工的影響．如圖3所示，因工件呈中心對(duì)稱，在0°和45°位置對(duì)凸面的徑向和周向進(jìn)行了殘余應(yīng)力及分布的檢測(cè)，結(jié)果如圖4所示．在90°和135°位置對(duì)凹面的徑向和周向進(jìn)行了殘余應(yīng)力及分布的檢測(cè)，結(jié)果如圖5所示．

從整體上看，0°和45°徑向和周向的殘余應(yīng)力狀態(tài)及分布是相似的．凸面的徑向應(yīng)力分布特點(diǎn)由圖4(a)可見(jiàn)，是從圓頂向兩側(cè)邊緣逐漸變化，圓頂頂部的拉應(yīng)力逐漸變小而轉(zhuǎn)變成壓應(yīng)力；通過(guò)對(duì)這一現(xiàn)象的分析，發(fā)現(xiàn)旋壓后板材的4個(gè)邊角形成的拘束力是凸面應(yīng)力變化的原因，去除邊角后進(jìn)行后續(xù)熱處理則有利于應(yīng)力狀態(tài)的平衡．在0°和45°方向，周向應(yīng)力自頂部逐漸變小，符合中間退火后消除表面硬化和降低殘余應(yīng)力的工藝效果．圖4 凸面0°和45°方向應(yīng)力對(duì)比

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3046419