采用噴射成形2195鋁鋰合金板材進行了封頭部件的旋壓,通過應力檢測、力學性能試驗以及電子背散射衍射（EBSD）等方法對旋壓后材料的組織和性能進行了分析,采用兩件旋壓封頭零件完成了φ400 mm直徑箱體焊接及強度試驗驗證,獲得了對該種材料旋壓、焊接成形工藝與其組織性能相關性的基本認識.試驗結果表明,噴射成形2195鋁鋰合金采用適當?shù)男龎?熱處理工藝能夠整體制備出封頭類回轉體零件,旋壓件經固溶+時效處理后抗拉強度可達470～495 MPa,延伸率可達5%～6%.旋壓過程中在材料表面會產生明顯的冷作硬化作用,需進行中間退火處理,以消除表面硬化、降低殘余應力.旋壓后材料的組織狀態(tài)呈現(xiàn)由旋壓產生的層狀結構,且以細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價依據.焊后采用0.52 MPa的設計壓力對箱體容器進行了強度試驗考核,驗證了箱體焊縫能夠達到同類容器的強韌性要求. 

【文章來源】：天津大學學報(自然科學與工程技術版). 2020,53(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【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)．這是因為對鋁鋰合金而言，剪切旋壓后工件冷作硬化效果明顯，導致工件后續(xù)旋壓成形困難，需要進行中間退火，否則，當加工硬化超過動態(tài)軟化，旋壓表面會出現(xiàn)開裂并迅速向周邊和內部擴展，導致無法旋壓，如圖2所示．剪切旋壓后，采用盲孔法對旋壓工件的凸面和凹面分別進行殘余應力檢測，有助于了解旋壓后的材料狀態(tài)對固溶強化處理及后續(xù)加工的影響．如圖3所示，因工件呈中心對稱，在0°和45°位置對凸面的徑向和周向進行了殘余應力及分布的檢測，結果如圖4所示．在90°和135°位置對凹面的徑向和周向進行了殘余應力及分布的檢測，結果如圖5所示．

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

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3046419