随着航天器零件轻量化和性能需求的提高,高比强度的铝锂合金材料在航天领域应用上得到了长足发展。虽然铝锂合金室温下具有较高的抗拉强度,但塑性却很差,在保证性能的同时极大限制了它在航天器零件上的应用。本课题目标成形件为桁条零件,是一种复合了弯曲和拉深变形特点的超长薄壁窄端结构件,传统热成形工艺无法同时保证零件的尺寸精度和力学性能需求。脉冲电流加热成形-模具淬火复合工艺是将电流快速热成形与热处理工艺进行结合,有效解决了铝合金室温成形性能差且后续热处理零件热畸变的问题,大幅提高了生产效率、缩短了生产周期,降低了生产成本。本课题首先开展了5A90铝锂合金板材的高温力学性能实验,初步确定铝锂合金在不同温度以及成形速率下的成形性能。随后结合有限元模拟和实验手段对含裂纹金属薄板电流止裂机制进行探究,裂纹尖端出现孔洞的主要原因是电流在裂纹尖端绕流而产生的局部高温区,从而对材料内部裂纹达到止裂的效果。为了获得5A90铝锂合金电流加热成形-模具淬火工艺规律,本课题进行了U形件成形实验来探究电流自阻加热温度、加热时间以及后续时效参数对零件尺寸精度和力学性能的影响规律。成形零件在360℃以上弹复基本消失,当加载电流密度为12.76A/mm2时,板材的最大温度为460℃,成形U型零件顶部与底部圆角位置的温差小于10℃。在固溶条件460℃/20min和时效条件160℃/10h下零件获得最理想强化效果。对应零件圆角位置的维氏硬度可以达到159.34HV,平板位置的抗拉强度达到512MPa。与传统铝合金热成形工艺进行对比,确定了复合工艺在生产效率及制造成本上的优势。通过自主设计的气动柔性夹持电极来提高工艺自动化程度,结合有限元模拟和缩比零件实验对易失稳位置进行研究,缩比桁条零件大部分区域处在简单的弯曲变形状态下,厚度分布均匀。而轴线位置的板材由于受到弯曲+拉深的复杂变形状态的影响,属于局部大变形区域,容易出现强烈的减薄。当在460℃温度下成形桁条零件时,壁厚差可以缩小到0.187mm。