【摘 要】
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时效成形技术是保证整体壁板成形质量和延长其使用寿命的有效工艺方法,为了适应现代化飞机制造领域的高性能、低成本的要求以及现代飞机结构的设计理念,本文以7075-T651态铝合金为研究对象,以超声振动技术与双级时效成形技术作为组合工艺,以理论分析和工艺试验的方法为基础,采用宏观和微观分析手段,探索超声振动对7075铝合金双级时效成形综合性能的影响,并研究各工艺参数对7075铝合金力学性能及微观组织的变
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时效成形技术是保证整体壁板成形质量和延长其使用寿命的有效工艺方法,为了适应现代化飞机制造领域的高性能、低成本的要求以及现代飞机结构的设计理念,本文以7075-T651态铝合金为研究对象,以超声振动技术与双级时效成形技术作为组合工艺,以理论分析和工艺试验的方法为基础,采用宏观和微观分析手段,探索超声振动对7075铝合金双级时效成形综合性能的影响,并研究各工艺参数对7075铝合金力学性能及微观组织的变化规律。为了获得更好的综合性能,分别研究了超声波的施加时间和双级时效成形中第二级时效温度对材料性能的影响。研究结果表明:（1）通过比较一级时效过程中超声波施加时间分别为0、4、6、8、10h后的回弹率、强度、延伸率和硬度,发现随着超声波的施加时间的延长,回弹率先降低后升高,最低值为40.2%;强度先降低后升高;延伸率呈上升趋势,变化幅度为1%左右;硬度先降低,随后升高至一定值又呈下降趋势。（2）通过比较二级时效温度分别为180、190、200、210、220℃,超声波施加时间为6h的试样回弹率、强度、延伸率和硬度,发现随着二级时效温度的升高,回弹率逐渐降低,在220℃时达到最低值33.6%;强度逐渐降低,最低在220℃时抗拉强度为335.63MPa,屈服强度为287.56 MPa;延伸率逐渐升高,最高达到6.61%;硬度逐渐降低,最低值为98HV。为了更好的解释力学性能的变化,通过金相组织观察和透射电子显微镜对析出相进行分析。对比了有无施加超声波、单级时效成形与双级时效成形以及不同的超声波施加时间下试样的微观组织,研究结果表明:（1）未施加超声波的试样金相组织中难溶的第二项粒子较粗大,而施加超声波后的试样金相组织中难溶的第二相粒子尺寸更小;单级时效成形后的金相组织中观察到第二相粒子尺寸小且分布均匀,而双级时效成形后的第二相粒子较为粗大且分布不均匀;随着超声波施加时间的延长,第二相粒子逐渐被细化且分布更均匀;（2）未施加超声波的试样晶内析出相主要为球状的GP区,有少量的短棒状η相和椭圆形的η’相,晶内析出相的成分为Mg和Zn组成的二元相,晶界析出相呈连续分布,且没有观察到明显的无沉淀析出带;施加超声波后的试样晶内析出相主要为η相和η’相,晶内析出相的成分为Mg-Zn-Cu组成的三元相,晶界析出相呈断续分布,有明显宽度的无沉淀析出带,宽度大约为100nm。
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