電塑性效應下5A90鋁鋰合金板材的沖壓特性實驗研究.pdf

1、5A90鋁鋰合金由于具有優(yōu)良的綜合性能而廣泛應用于航空航天領域,被認為是21世紀航天飛行器的主要材料。但是其室溫下塑性差,成形復雜零件困難。因此,研究人員致力于運用不同的方法來提高5A90鋁鋰合金的成形性能。進行了熱成形、漸進成形和電塑性成形方面的研究,在這其中,電塑性成形由于其加工時間短、費用低、能耗少而成為一個較好的選擇。針對以上問題和研究,本文完成了電塑性效應下5A90鋁鋰合金板材的沖壓特性實驗研究,主要研究內容如下:
　　

2、完成了5A90鋁鋰合金板的室溫拉伸、電塑性拉伸和熱拉伸實驗,結果表明:在電塑性拉伸實驗中,電脈沖可以有效提高材料的延伸率,降低材料流動應力、屈服強度和抗拉強度。電流密度越大,電脈沖的電塑性效果越顯著。與同等溫度下熱拉伸實驗對比,電脈沖在提高材料延伸率、降低流動應力方面的作用更為突出。通過計算電塑性效應中焦耳熱效應和純電塑性效應對延伸率提高和流動應力降低的貢獻率,發(fā)現(xiàn)焦耳熱效應比純電塑性效應的效果更為顯著。
　　運用SEM、TEM微

3、觀分析手段,觀察了室溫拉伸、電塑性拉伸、熱拉伸試樣的斷口形貌和位錯結構。室溫下5A90鋁鋰合金的斷口幾乎無韌窩,塑性較差。熱拉伸和電拉伸試樣斷口出現(xiàn)大量韌窩,但是電拉伸試樣斷口的韌窩要比同等溫度下熱拉伸試樣斷口的韌窩大且深,說明電拉伸試樣的塑性更好。并且隨著電流密度提高,韌窩變大變深。室溫拉伸試樣出現(xiàn)了大量的位錯纏結,位錯密度很大。加熱和電脈沖都可以有效打開位錯纏結,降低材料的位錯密度。與等效溫度下熱拉伸相比,電脈沖能更有效的降低材料的

4、位錯密度。電脈沖對5A90鋁鋰合金的電塑性效應提高了位錯的能動性,使位錯發(fā)生滑移和攀移,降低了位錯密度,提高了成形性能。
　　完成了電塑性折彎和十字件電塑性拉深實驗。在電塑性折彎實驗中,電脈沖可以有效提高材料塑性,抑制折彎裂紋的出現(xiàn),降低屈服強度和加工硬化,降低折彎后樣件的回彈角,提高材料的成形質量。有效電流越大,效果越明顯。在十字件電塑性拉深實驗中,電脈沖可以提高材料的成形質量,降低成形力,有效電流越大,效果越明顯。室溫下,十字