電塑性效應(yīng)下5A90鋁鋰合金板材的沖壓特性實(shí)驗(yàn)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(yīng)用于航空航天領(lǐng)域,被認(rèn)為是21世紀(jì)航天飛行器的主要材料。但是其室溫下塑性差,成形復(fù)雜零件困難。因此,研究人員致力于運(yùn)用不同的方法來(lái)提高5A90鋁鋰合金的成形性能。進(jìn)行了熱成形、漸進(jìn)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(shí)間短、費(fèi)用低、能耗少而成為一個(gè)較好的選擇。針對(duì)以上問(wèn)題和研究,本文完成了電塑性效應(yīng)下5A90鋁鋰合金板材的沖壓特性實(shí)驗(yàn)研究,主要研究?jī)?nèi)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(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:在電塑性拉伸實(shí)驗(yàn)中,電脈沖可以有效提高材料的延伸率,降低材料流動(dòng)應(yīng)力、屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)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(shí)驗(yàn)對(duì)比,電脈沖在提高材料延伸率、降低流動(dòng)應(yīng)力方面的作用更為突出。通過(guò)計(jì)算電塑性效應(yīng)中焦耳熱效應(yīng)和純電塑性效應(yīng)對(duì)延伸率提高和流動(dòng)應(yīng)力降低的貢獻(xiàn)率,發(fā)現(xiàn)焦耳熱效應(yīng)比純電塑性效應(yīng)的效果更為顯著。
　　運(yùn)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(cuò)結(jié)構(gòu)。室溫下5A90鋁鋰合金的斷口幾乎無(wú)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(shuō)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(cuò)纏結(jié),位錯(cuò)密度很大。加熱和電脈沖都可以有效打開(kāi)位錯(cuò)纏結(jié),降低材料的位錯(cuò)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(cuò)密度。電脈沖對(duì)5A90鋁鋰合金的電塑性效應(yīng)提高了位錯(cuò)的能動(dòng)性,使位錯(cuò)發(fā)生滑移和攀移,降低了位錯(cuò)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(shí)驗(yàn)。在電塑性折彎實(shí)驗(yàn)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(qiáng)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(zhì)量。有效電流越大,效果越明顯。在十字件電塑性拉深實(shí)驗(yàn)中,電脈沖可以提高材料的成形質(zhì)量,降低成形力,有效電流越大,效果越明顯。室溫下,十字