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2195铝锂合金半球壳对流换热系数数值计算及淬火模拟 被引量：1
1
作者 宋科锦 杜玥 +3 位作者 付雪松 康黎 杜宝宪 周文龙 《金属热处理》 北大核心 2025年第1期243-249,共7页
采用分析法和数值法相结合的方法,对2195铝锂合金半球壳的对流换热系数近似计算,分析空冷和水冷情况下对流换热系数随温度的变化规律。用ABAQUS有限元模拟软件,通过构建热力耦合模型,采用有限元方法对φ200 mm和φ100 mm的2195铝锂合金... 采用分析法和数值法相结合的方法,对2195铝锂合金半球壳的对流换热系数近似计算,分析空冷和水冷情况下对流换热系数随温度的变化规律。用ABAQUS有限元模拟软件,通过构建热力耦合模型,采用有限元方法对φ200 mm和φ100 mm的2195铝锂合金半球壳淬火过程进行模拟,分析淬火过程中的应力应变规律。结果表明,水冷过程中,铝锂合金半球壳的换热系数随工件表面温度由低到高,呈先增后降的趋势,并且峰值点出现在175℃左右;空冷过程中,对流换热系数随工件温度的升高而增大。淬火过程模拟结果表明,在半球壳口部产生应力集中现象,塑性应变主要发生在半球壳口部表面处,并且不同尺寸半球壳不同入水温度冷却后的应力、应变分布规律相似。 展开更多
关键词 对流换热系数 2195铝锂合金 热力耦合 有限元模拟 淬火
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剪切大变形对2195铝锂合金板材组织和力学性能的影响
2
作者 胡民亢 赵天章 +3 位作者 陈帅峰 杨宝成 宋鸿武 张士宏 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第10期228-237,共10页
通过室温拉伸试验、维氏硬度测试和电子背散射衍射(EBSD)显微组织表征等手段探究了等通道弯曲(ECAB)预变形对2195铝锂合金力学性能及微观组织演变影响机制。采用板厚为1 mm的新淬火态2195铝锂合金分别在室温、 100和150℃下进行等通道... 通过室温拉伸试验、维氏硬度测试和电子背散射衍射(EBSD)显微组织表征等手段探究了等通道弯曲(ECAB)预变形对2195铝锂合金力学性能及微观组织演变影响机制。采用板厚为1 mm的新淬火态2195铝锂合金分别在室温、 100和150℃下进行等通道弯曲压剪变形试验,后续分别进行自然时效和人工时效热处理。结果表明:ECAB可以在2195铝锂合金薄板内部引入较为均匀的剪切变形,使板材的人工峰时效明显提前。150℃下ECAB后的板材在自然时效下具有最低的抗拉强度和最高的伸长率,室温ECAB后板材在人工时效下具有最高的抗拉强度和伸长率。经过微观组织分析,引入剪切变形后板材的织构发生了散化,织构类型明显增多。后续用折弯试验评估材料的成形性能,发现板材的折弯性能可能与其织构类型有关,认为硬取向织构S织构会降低板材的折弯性能。 展开更多
关键词 2195铝锂合金 剪切变形 力学性能 微观组织 折弯性能
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2195铝锂合金超低温变形各向异性行为及组织演变规律
3
作者 姚梦佳 王睿乾 刘伟 《机械工程学报》 北大核心 2025年第14期73-80,共8页
铝锂合金的各向异性对材料的成形性能具有显著影响。研究2195铝锂合金在室温(RT)和-196℃超低温(CT)下的各向异性力学行为及微观组织演变。采用超低温拉伸与耦合数字图像散斑(Digital image correlation,DIC)相结合的技术,通过室温和超... 铝锂合金的各向异性对材料的成形性能具有显著影响。研究2195铝锂合金在室温(RT)和-196℃超低温(CT)下的各向异性力学行为及微观组织演变。采用超低温拉伸与耦合数字图像散斑(Digital image correlation,DIC)相结合的技术,通过室温和超低温单拉测试、超低温原位拉伸扫描电镜观察,获得了铝锂合金板材沿不同方向的拉伸性能、应变硬化指数n值及各向异性指数r值,表征了沿不同方向拉伸时的晶粒变形情况,分析了织构随拉伸变形的演变规律。研究表明,-196℃下2195铝锂合金的n值提高,r值增加,Δ_(r)值降低。超低温下变形时,铝锂合金沿不同方向变形时有更多晶粒参与变形,变形均匀性提高,超低温能够加速Copper{112}<111>→S{123}<634>→Brass{011}<211>的织构演变过程,减少Copper织构组分,从而提高r值,并且超低温变形能够降低β纤维织构的体积分数,弱化了织构对面内各向异性的影响,从而降低Δ_(r)值。该结果表明超低温下变形有利于提高铝锂合金变形均匀性,并揭示了铝合金超低温下面内各向异性降低的微观机制,为铝合金超低温成形技术的应用奠定理论基础。 展开更多
关键词 2195铝锂合金 超低温变形 各向异性 织构 晶粒变形
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2195铝锂合金非等厚壁板增量压弯成形工艺裂纹分析与结构优化
4
作者 陈乐乐 胡德友 +3 位作者 南康斌 韩运奇 娄淑梅 初冠南 《锻压技术》 北大核心 2025年第7期67-73,共7页
针对2195铝锂合金非等厚壁板增量压弯成形过程中,在凸台、孔洞与筋条三者交汇处出现的裂纹,通过ABAQUS进行有限元分析,确定开裂原因为剪切力引起的剪切变形,并且由于断裂位置处的应力状态为三向拉应力,从而加速了壁板的断裂。根据模拟... 针对2195铝锂合金非等厚壁板增量压弯成形过程中,在凸台、孔洞与筋条三者交汇处出现的裂纹,通过ABAQUS进行有限元分析,确定开裂原因为剪切力引起的剪切变形,并且由于断裂位置处的应力状态为三向拉应力,从而加速了壁板的断裂。根据模拟结果及生产条件,提出通过坯料凸台过渡处蒙皮的厚度渐变来缓解过大的厚度差异带来的应力分布不均和剪切塑性变形,增强该区域的结构强度和稳定性,进而降低因应力集中而导致的断裂风险。利用ABAQUS对优化方案进行有限元分析,发现优化后的Mises等效应力、正应力和剪切应力的分布更为均匀,优化后原裂纹位置处的应力明显减小,材料的抗裂性能得到了有效提升,可以加工出满足要求的产品。 展开更多
关键词 2195铝锂合金 非等厚壁板 增量压弯成形 裂纹 应力集中
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2195铝锂合金薄板搭接搅拌摩擦焊接工艺研究
5
作者 胡皓鹏 闫崇京 +3 位作者 武永 熊成悦 张春来 董红瑞 《热加工工艺》 北大核心 2025年第14期158-165,共8页
面对飞行器铝合金整体壁板轻量化结构制造难题,基于提出的整体壁板搅拌摩擦焊接/超塑成形复合制造工艺,针对搅拌摩擦焊接工艺步骤,研究了焊接速度、搅拌头转速对2195铝锂合金薄板搭接搅拌摩擦焊接头力学性能、宏观形貌及微观组织的影响... 面对飞行器铝合金整体壁板轻量化结构制造难题,基于提出的整体壁板搅拌摩擦焊接/超塑成形复合制造工艺,针对搅拌摩擦焊接工艺步骤,研究了焊接速度、搅拌头转速对2195铝锂合金薄板搭接搅拌摩擦焊接头力学性能、宏观形貌及微观组织的影响规律及机理。结果表明:焊接过程中不同焊接速度与搅拌头转速匹配引起的热输入差异影响了界面有效搭接宽度,最终影响接头力学性能。另外,不同的工艺参数组合会影响接头界面缺陷的形成,其中Hook缺陷高度主要与刀具和前进侧材料相对运动速度有关,相对运动速度越大,Hook缺陷高度越高。当转速为1200 r/min、焊接速度为100 mm/min时,接头有效搭接宽度最大且具有较好的力学性能,其最大断裂载荷为3.41 kN,抗拉强度为363 MPa,达到母材性能的75%。 展开更多
关键词 2195铝锂合金 搅拌摩擦焊接 工艺参数 晶粒
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应力控制模式下航空2195铝锂合金的低周疲劳行为及寿命预测
6
作者 王海平 金燕 陈小敏 《机械工程材料》 北大核心 2025年第10期92-97,共6页
对航空2195铝锂合金轧制板进行不同加载条件(最大应力330~540 MPa,应力幅150~270 MPa)下的低周疲劳试验,分析了应力幅、平均应力对循环应变响应及疲劳寿命的影响,采用Basquin模型、在Basquin模型中引入平均应力的Smith平均应力修正模型... 对航空2195铝锂合金轧制板进行不同加载条件(最大应力330~540 MPa,应力幅150~270 MPa)下的低周疲劳试验,分析了应力幅、平均应力对循环应变响应及疲劳寿命的影响,采用Basquin模型、在Basquin模型中引入平均应力的Smith平均应力修正模型、在修正模型中引入平均应力敏感程度参数的Walker指数模型预测了疲劳寿命。结果表明:保持平均应力为270 MPa不变,随着应力幅增加,合金的应变幅增大,疲劳寿命缩短;保持应力幅200 MPa不变,随着平均应力增加,合金的棘轮应变增大,疲劳寿命缩短;相比平均应力,应力幅对疲劳寿命的影响更显著。Basquin模型、Smith平均应力修正模型、Walker指数模型的低周疲劳寿命预测结果均在±2倍误差带内,说明预测精度较高。Smith平均应力修正模型、Walker指数模型的预测精度相近,Basquin模型的预测精度最低;这说明引入平均应力修正能提高2195铝锂合金低周疲劳寿命预测精度,但是该合金对平均应力的敏感程度较低。 展开更多
关键词 2195铝锂合金 低周疲劳 寿命预测 模型修正
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2195铝锂合金电子束焊接气孔及接头力学性能研究
7
作者 汤莹莹 龙莹莹 +4 位作者 王炜 张中平 郭盛斌 李跃 王彦超 《航天制造技术》 2025年第2期66-71,共6页
本文基于6.5 mm厚度T8态2195铝锂合金试板的电子束焊接试验,借助X射线检测焊缝内部质量、电子拉力试验机检测接头力学性能、扫描电镜观察接头断口形貌,研究了关键工艺参数包括试板焊透与否、束斑焦点状态、电子束扫描和焊接速度对2195... 本文基于6.5 mm厚度T8态2195铝锂合金试板的电子束焊接试验,借助X射线检测焊缝内部质量、电子拉力试验机检测接头力学性能、扫描电镜观察接头断口形貌,研究了关键工艺参数包括试板焊透与否、束斑焦点状态、电子束扫描和焊接速度对2195铝锂合金焊缝气孔的影响,以及不同焊接热输入对2195铝锂合金焊接接头力学性能的影响。结果表明,试板焊透和下散焦3~5 mA能够大幅减少甚至完全消除焊缝气孔;控制电子束扫描的幅值V_(X)=V_(Y)≤7且频率f≥200 Hz、采用慢速焊接,均能轻微地减少焊缝气孔;降低焊接热输入能够提高2195铝锂合金接头的抗拉强度,但延伸率基本无变化。接头的最大抗拉强度为395 MPa、最大延伸率为2%。 展开更多
关键词 2195铝锂合金 电子束焊接 关键工艺参数 焊缝气孔 接头力学性能
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推进剂贮箱用2195铝锂合金激光焊接接头疲劳性能测试
8
作者 何俊艺 何家盼 《时代汽车》 2025年第14期130-132,共3页
航天燃料贮箱用2195铝锂合金以其高比强度、低密度及优异耐腐蚀性能而在航空航天领域获得广泛应用。文章对其激光焊接接头的组织与力学性能予以系统研究,借由微观组织分析、拉伸、硬度及冲击测试来评估焊接质量及其对疲劳性能的影响。... 航天燃料贮箱用2195铝锂合金以其高比强度、低密度及优异耐腐蚀性能而在航空航天领域获得广泛应用。文章对其激光焊接接头的组织与力学性能予以系统研究,借由微观组织分析、拉伸、硬度及冲击测试来评估焊接质量及其对疲劳性能的影响。采用高周疲劳与低周疲劳试验方法并结合裂纹扩展及断口分析以揭示疲劳失效机理。进一步对焊接工艺参数、残余应力及后处理工艺之于疲劳寿命的影响展开探讨且提出优化策略,以此提升焊接接头的疲劳极限与服役可靠性。研究结果可为2195铝锂合金激光焊接技术的工程应用提供科学依据,进而促进航天结构件的轻量化与高可靠性发展。 展开更多
关键词 2195铝锂合金 激光焊接 焊接接头 疲劳性能
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2195铝锂合金多光束复合焊接微观组织演变及气孔抑制
9
作者 何俊艺 何家盼 《时代汽车》 2025年第16期103-105,共3页
2195铝锂合金具有高活性且固相线温度较低,导致焊接时易产生气孔、热裂纹等缺陷。多光束复合焊接技术凭借优化能量输入与熔池动力学,提高焊接接头质量以及在一定程度上抑制气孔形成。研究围绕2195铝锂合金多光束复合焊接过程中微观组织... 2195铝锂合金具有高活性且固相线温度较低,导致焊接时易产生气孔、热裂纹等缺陷。多光束复合焊接技术凭借优化能量输入与熔池动力学,提高焊接接头质量以及在一定程度上抑制气孔形成。研究围绕2195铝锂合金多光束复合焊接过程中微观组织演变及气孔抑制机理展开分析;采用焊接热循环测试、金相观察及力学性能测试方法来研究焊接接头组织演变规律及力学性能变化。通过分析气孔形成机制以探讨多光束复合焊接在改善熔池流动性、促进气孔逸出方面的作用并提出优化策略来提高焊接接头可靠性。研究成果为高性能铝锂合金焊接技术优化及工程应用给予理论指导和技术支持。 展开更多
关键词 2195铝锂合金 多光束复合焊接 微观组织演变 焊接气孔抑制
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时效处理对喷射成形2195铝锂合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响
10
作者 徐桂芳 宋瑞智 张杰 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期78-84,共7页
对8 mm厚的2195-T8铝锂合金进行不同焊接热输入的搅拌摩擦焊,并对焊接接头进行205℃时效不同时间(6、12、18、24 h)的焊后热处理,利用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、电子万能拉伸试验机等对接头组织和性能进行分析。... 对8 mm厚的2195-T8铝锂合金进行不同焊接热输入的搅拌摩擦焊,并对焊接接头进行205℃时效不同时间(6、12、18、24 h)的焊后热处理,利用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、电子万能拉伸试验机等对接头组织和性能进行分析。结果表明,搅拌摩擦焊热输入为1250 J/cm时,焊接接头综合力学性能优良,接头显微硬度呈现“U”字形特征分布。经205℃时效处理后,随时效时间延长,接头焊核区T1、θ′和δ′析出相不断增多,以T1相为主,继续延长时效时间,析出相发生粗化;热影响区在原来分布有少量T1相的基础上,T1、θ′和δ′相不断增多,随时效时间延长,析出相的密度有所下降,T1相和θ′相发生了长大和粗化,部分θ′相转变为θ相。接头力学性能在时效12 h后达到峰值,此时接头抗拉强度为497 MPa,达到母材强度的88.6%,但接头塑性下降,断口的断裂方式为沿晶断裂,接头显微硬度由原来的平均126.8 HV0.05增大到168.0 HV0.05。 展开更多
关键词 2195铝锂合金 人工时效 搅拌摩擦焊 组织与性能
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基于SVR的2195铝锂合金FSW接头疲劳裂纹扩展寿命预测 被引量：3
11
作者 魏岩 王芳丽 +3 位作者 陈吉昌 聂小华 常亮 童明波 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1134-1142,共9页
为了对搅拌摩擦焊(Friction stir welding,FSW)焊接结构进行快速准确的裂纹扩展寿命预测,提出了一种基于支持向量回归(Support vector regression,SVR)的2195铝锂合金FSW接头疲劳裂纹扩展寿命预测方法。首先,通过疲劳裂纹扩展试验和有... 为了对搅拌摩擦焊(Friction stir welding,FSW)焊接结构进行快速准确的裂纹扩展寿命预测,提出了一种基于支持向量回归(Support vector regression,SVR)的2195铝锂合金FSW接头疲劳裂纹扩展寿命预测方法。首先,通过疲劳裂纹扩展试验和有限元仿真得到Paris裂纹扩展模型常数及裂纹尖端应力强度因子数据集;然后基于SVR模型建立应力强度因子预测模型,并采用粒子群优化(Particle swarm optimization,PSO)算法优化SVR模型的超参数;最后,基于构建的应力强度因子预测模型和Paris模型进行裂纹扩展寿命预测。结果表明:优化后的PSO‑SVR模型能够快速、准确地预测裂纹尖端应力强度因子,在测试集上的决定系数R2可以达到0.9995,高于未优化SVR模型的0.954;该方法裂纹扩展寿命预测结果与有限元仿真结果进行对比,最大误差小于5%,验证了方法的准确性。 展开更多
关键词 2195铝锂合金 搅拌摩擦焊 支持向量回归 裂纹扩展 寿命预测
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预变形对2195铝锂合金拉伸力学性能的影响 被引量：6
12
作者 张翼飞 叶凌英 +3 位作者 董宇 邹国童 李俊 杨献文 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期725-738,共14页
通过硬度测试、室温拉伸测试、电子背散射衍射分析(EBSD)、透射电子显微分析(TEM)以及数字图像相关(DIC)等手段,研究不同拉伸预变形量对2195铝锂合金在155℃时效后拉伸力学性能的影响。结果表明:拉伸预变形量为2%、4%、6%、8%的合金经过... 通过硬度测试、室温拉伸测试、电子背散射衍射分析(EBSD)、透射电子显微分析(TEM)以及数字图像相关(DIC)等手段,研究不同拉伸预变形量对2195铝锂合金在155℃时效后拉伸力学性能的影响。结果表明:拉伸预变形量为2%、4%、6%、8%的合金经过155℃时效后,其抗拉强度分别为560.4 MPa、570.8 MPa、573.6 MPa、575.9 MPa。随着预变形量的增大,合金强度不断提高,这是由于位错是强化相T1相的有利形核点位,拉伸预变形量的增大使得位错密度增加,从而使得T1相数量密度增加。但随着拉伸预变形量的增大,拉伸预变形对合金的强度提升幅度逐渐减小,这主要是位错堆积缠结,析出相形核点重叠导致的。随着拉伸预变形量从2%增大到8%,合金的伸长率从9.6%下降到6.4%。通过DIC观察,拉伸预变形量的增大会使得拉伸过程中的应变集中现象提前出现,颈缩稳定性有所降低。这是由于较大的拉伸预变形量会使得合金在预变形阶段的应变分布不均匀,合金内出现破碎的变形组织晶粒。这些变形组织晶粒与周围其他晶粒组织的晶粒取向不同,更有利于微裂纹的萌生和扩展。4%的拉伸预变形量可以使2195铝锂合金达到最佳的强塑性匹配,此时抗拉强度为570.8 MPa、屈服强度为543.4 MPa、伸长率为8.7%。 展开更多
关键词 2195铝锂合金 拉伸预变形 拉伸力学性能 数字图像相关 应变集中现象
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2195铝锂合金贮箱球底充液拉深成形起皱缺陷演变规律数值模拟研究 被引量：2
13
作者 张志超 堵同亮 +7 位作者 富芳艳 胡蓝 申世军 洪吉庆 刘伟 徐永超 郭立杰 苑世剑 《上海航天（中英文）》 CSCD 2024年第4期76-88,共13页
为满足登月着陆器舱体高可靠性、轻量化制造需求,提出贮箱球底充液拉深成形方法。对于直径3350 mm的2195铝锂合金箱底,相对2219和5A06铝合金,材料塑性差,成形易开裂失效,且整底成形厚径比仅为2.5‰,易起皱失稳。针对上述问题,建立了整... 为满足登月着陆器舱体高可靠性、轻量化制造需求,提出贮箱球底充液拉深成形方法。对于直径3350 mm的2195铝锂合金箱底,相对2219和5A06铝合金,材料塑性差,成形易开裂失效,且整底成形厚径比仅为2.5‰,易起皱失稳。针对上述问题,建立了整底充液拉深成形仿真模型,进行不同液室压力、压边力条件下的数值模拟,讨论整底充液拉深成形变形规律,分析整底成形缺陷形式及控制方法,优化整底充液拉深液室压力加载路径,获得球底壁厚分布规律。结果表明:拉深行程达0.24H(H为零件最终高度)时,球底悬空区域为典型的压缩应力状态,产生了沿母线方向的起皱缺陷环向均布12个,拉深行程0.79H时,环向起皱数量倍增;引入液室压力后使悬空区由压缩应力状态转变为拉伸应力状态,从而避免了悬空区起皱缺陷的发生;压边力和液室压力对悬空区应力状态影响显著,随着压边力增大,球底壁厚减薄趋势增大,而随着液室压力的增大,球底壁厚减薄趋势减弱;球底拉深试验对初始壁厚9.5 mm板材,采用2.5×10^(7)N压边力、8 MPa液室压力加载路径时,壁厚最大减薄率为7.4%,壁厚分布均匀,无起皱缺陷。 展开更多
关键词 2195铝锂合金 直径3350 mm球底 充液拉深 起皱缺陷 极限厚径比2.5‰ 型面精度
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瞬态热变形对2195铝锂合金组织和性能的影响 被引量：1
14
作者 刘文成 黄乐亨 +6 位作者 曾祥 李宏伟 樊晓光 米忠宝 徐雪峰 范玉斌 危立明 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期186-194,共9页
为探究瞬态热变形对2195铝锂合金组织和性能的影响,基于快速升温-大变形的方法,利用透射电镜和维氏硬度计等测试手段,对比分析了3种不同方案下2195铝锂合金的微观组织和力学性能,3种方案分别为加热保温未变形-时效处理(稳态未变形)、加... 为探究瞬态热变形对2195铝锂合金组织和性能的影响,基于快速升温-大变形的方法,利用透射电镜和维氏硬度计等测试手段,对比分析了3种不同方案下2195铝锂合金的微观组织和力学性能,3种方案分别为加热保温未变形-时效处理(稳态未变形)、加热保温大变形-时效处理(稳态热变形)和加热不保温大变形-时效处理(瞬态热变形)。研究结果表明,瞬态热变形促进了时效过程中T1相(Al_(2)CuLi)和δ′相(Al_(3)Li)的析出,有利于提高2195铝锂合金的力学性能;另外,瞬态热变形过程中发生了不连续动态再结晶,其晶界处细小的析出相阻碍了晶界迁移,使得瞬态热变形试样晶粒细化显著。在相同热处理制度下,各试样的硬度大小排序为:瞬态热变形试样>稳态热变形试样>稳态未变形试样。 展开更多
关键词 2195铝锂合金 瞬态热变形 时效处理 微观组织 力学性能
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热处理对2195铝锂合金微观组织与力学性能的影响 被引量：2
15
作者 邢宇涵 蒋少松 侯晨睿 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期217-225,共9页
对T8态2195铝锂合金板材实施不同条件下的固溶处理(430、 450、 470、 490和510℃)以及时效处理(18、 24和36 h),通过室温拉伸试验对固溶和时效处理后合金的抗拉强度与伸长率进行测量,采用SEM、 XRD、 EBSD和TEM对拉伸断口及微观组织进... 对T8态2195铝锂合金板材实施不同条件下的固溶处理(430、 450、 470、 490和510℃)以及时效处理(18、 24和36 h),通过室温拉伸试验对固溶和时效处理后合金的抗拉强度与伸长率进行测量,采用SEM、 XRD、 EBSD和TEM对拉伸断口及微观组织进行观察。结果表明:固溶处理后的应力-应变曲线存在锯齿流变现象,但时效处理后消失,推测其产生的原因是波特文-勒夏特利埃效应。固溶处理可以有效提升合金的塑性,而时效处理则提高了合金的强度。进一步分析固溶与时效过程中的微观组织变化发现, β′相不参与固溶与时效析出,时效处理后强度的增加源于θ′相和δ′相析出产生的沉淀强化及弥散强化作用。 展开更多
关键词 2195铝锂合金 热处理 微观组织 力学性能 时效析出相
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2195铝锂合金的热变形本构模型及热加工图 被引量：1
16
作者 王会敏 李炎光 +1 位作者 马秉馨 原国森 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期45-50,共6页
采用Geeble-3500型热模拟试验机对2195铝锂合金进行单道次热压缩试验,研究了该合金在360~510℃变形温度和0.001~10 s^(-1)应变速率条件下的热变形行为;根据试验获得的应力、应变数据,建立基于Zener-Hollomon模型的流变应力双曲正弦函数... 采用Geeble-3500型热模拟试验机对2195铝锂合金进行单道次热压缩试验,研究了该合金在360~510℃变形温度和0.001~10 s^(-1)应变速率条件下的热变形行为;根据试验获得的应力、应变数据,建立基于Zener-Hollomon模型的流变应力双曲正弦函数本构模型,并绘制相应的热加工图,获得适宜的热加工工艺。结果表明:2195铝锂合金的流变应力随应变速率的增加而提高,随变形温度的升高而降低,该合金具有正应变速率敏感性;2195铝锂合金的热变形激活能为189.392 kJ·mol^(-1);2195铝锂合金的适宜热加工工艺为变形温度在410~430℃、应变速率小于0.0147 s^(-1)以及变形温度在470~510℃、应变速率小于0.0269 s^(-1)。 展开更多
关键词 2195铝锂合金 热变形行为 本构模型 热加工图
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液氮深冷处理对2195铝锂合金残余应力的影响研究
17
作者 王军强 田宇兴 +2 位作者 刘宽心 关天洋 曹海龙 《铝加工》 CAS 2024年第3期53-58,共6页
液氮深冷处理可改善材料力学性能并消减残余应力。通过采集2195铝锂合金材料深冷处理过程中的温度梯度,获得各过程的热交换系数,建立了2195铝锂合金液氮深冷残余应力演变的有限元预测模型,分析了深冷处理对材料应变和应力的影响规律。... 液氮深冷处理可改善材料力学性能并消减残余应力。通过采集2195铝锂合金材料深冷处理过程中的温度梯度,获得各过程的热交换系数,建立了2195铝锂合金液氮深冷残余应力演变的有限元预测模型,分析了深冷处理对材料应变和应力的影响规律。采用层削法残余应力测试技术对材料内部残余应力进行了测试,验证了液氮深冷处理对残余应力的消减作用。结果表明,与淬火态相比,深冷处理后材料表面和心部的压缩真应变减小,表面和心部的塑性应变差值减小,表面压应力峰值降低5.9%,心部拉应力峰值降低13.1%。研究表明,深冷处理可降低材料的残余应力水平。 展开更多
关键词 2195铝锂合金 有限元 深冷处理 残余应力
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超声振动对2195铝锂合金搅拌摩擦焊接头显微组织与力学性能的影响 被引量：3
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作者 戴翔 石磊 +2 位作者 田春燕 武传松 高嵩 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期80-93,共14页
采用新型超声振动强化搅拌摩擦焊对第三代2195-T6铝锂合金进行焊接,研究超声振动对接头显微组织与力学性能的影响。研究表明,超声振动强化搅拌摩擦焊能够增强塑性材料流动,进而抑制焊接缺陷,提高无缺陷接头的临界焊接速度。在保证接头... 采用新型超声振动强化搅拌摩擦焊对第三代2195-T6铝锂合金进行焊接,研究超声振动对接头显微组织与力学性能的影响。研究表明,超声振动强化搅拌摩擦焊能够增强塑性材料流动,进而抑制焊接缺陷,提高无缺陷接头的临界焊接速度。在保证接头抗拉强度达到母材75%的条件下,超声振动强化搅拌摩擦焊的焊接速度和效率均高于常规搅拌摩擦焊。施加超声振动能够大幅提升较高焊接速度条件下的接头力学性能。超声振动强化搅拌摩擦焊接头的极限抗拉强度为449.5 MPa,达到母材的83.1%。超声振动强化搅拌摩擦焊接能够在保证接头质量的前提下提升临界焊接速度和焊接效率。 展开更多
关键词 2195-T6铝锂合金 搅拌摩擦焊 超声振动强化搅拌摩擦焊 焊接速度 晶粒结构 接头性能
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2195铝锂合金大型箱底热处理工艺研究
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作者 申世军 唐丽娜 +2 位作者 吴杏苹 栾浩 张志超 《航天制造技术》 2024年第2期43-47,共5页
2195铝锂合金大型箱底的高性能整体制造是航天飞行器轻量化的迫切需求,针对采用新型充液拉深成形方式制造的大型箱底,固溶-成形-时效工艺设计及组织性能优化是箱底制造的关键问题。本文通过对2195铝锂合金固溶-充液拉深-时效工艺制造路... 2195铝锂合金大型箱底的高性能整体制造是航天飞行器轻量化的迫切需求,针对采用新型充液拉深成形方式制造的大型箱底,固溶-成形-时效工艺设计及组织性能优化是箱底制造的关键问题。本文通过对2195铝锂合金固溶-充液拉深-时效工艺制造路线及热处理工艺试验,研究了不同热处理工艺下2195铝锂合金的力学性能和微观组织特征,揭示了箱底成形时的不均匀变形及热处理工艺参数等对构件性能和组织的影响规律,获得了2195铝锂合金大型箱底构件的热处理制度。 展开更多
关键词 2195铝锂合金 固溶处理 时效处理 力学性能 显微组织
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2195铝锂合金摩擦搅拌焊接头组织 被引量：15
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作者 陈永来 李劲风 +2 位作者 张绪虎 朱瑞华 杨珂 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期964-972,共9页
采用圆柱形搅拌头和带螺纹搅拌头,制备2195-T8铝锂合金摩擦搅拌焊接头,研究搅拌头前进速度与旋转速度对接头孔洞缺陷的影响,分析接头的显微组织特征。结果表明:当圆柱形搅拌头旋转速度与前进速度比值不当时,在接头前进侧下部容易产生贯... 采用圆柱形搅拌头和带螺纹搅拌头,制备2195-T8铝锂合金摩擦搅拌焊接头,研究搅拌头前进速度与旋转速度对接头孔洞缺陷的影响,分析接头的显微组织特征。结果表明:当圆柱形搅拌头旋转速度与前进速度比值不当时,在接头前进侧下部容易产生贯穿整个接头的隧道型缺陷(连续孔洞);采用带螺纹搅拌头可以消除接头的这种缺陷,有效提高接头抗拉强度。2195-T8铝锂合金基材中强化相包括T1相(Al_2CuLi)和θ′相(Al_2Cu);热机影响区所有θ′相及大部分T1相溶解;而焊核区T1相和θ′相均完全溶解,并在焊核区产生较多位错。热影响区和基材为沿轧制方向的板条状晶粒;热机影响区晶粒发生偏转和变形;焊核区晶粒均发生再结晶,但焊核区边缘近热机影响区再结晶晶粒尺寸较小,而中心焊核区再结晶晶粒长大。 展开更多
关键词 2195铝锂合金 摩擦搅拌焊 孔洞缺陷 接头组织
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