2219铝合金蠕变时效行为及组织分析

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1、制造技术研究航天制造技术2219铝合金蠕变时效行为及组织分析11，2113万李杨浩亮丁鹏飞周世杰林建国（1.首都航天机械公司，北京100076；2.北京宇航系统工程研究所，北京100076；3.帝国理工大学，伦敦SW72AZ）摘要：2219铝合金在蠕变时效过程中，随时效时间的增加，抗拉强度及屈服强度在开始6h内增加较快，这主要是由于位错强化和时效强化的共同作用，超过6h后，由于位错密度趋于恒定，位错强化作用减弱，时效析出的粒子也逐渐形成稳定相，抗拉强度及屈服强度值增加缓慢，但绝对值仍保持增加。在此过程中，延伸率逐渐下降。关键词：2219铝合金；蠕变时

2、效；力学性能TheCreepAgeingBehaviorandMicrostructureAnalysisofAA221911,2113WanLiYangHaoliangDingPengfeiZhouShijieLinJianguo(1.CapitalAerospaceMachineryCompany,Beijing100076;2.BeijingAerospaceSystemEngineeringResearchInstitute,Beijing100076;3.ImperialCollegeLondon,LondonSW72AZ)Abstract

3、：Intheprocessofcreepageing,theultimatetensilestrengthandtheyieldstressofaluminiumalloy2219increasequicklyinthefirst6h.Thiseffectisduetothecooperationofdislocationandage.After6h,theeffectofthedislocationbecomeweakbecauseofthestabledensity,andtheprecipitatebecometoformstablephase

4、,thevalueoftheultimatetensilestrengthandtheyieldstressincreaseslowly,buttheabsolutevaluekeeponincreasing.Meanwhile,thevalueoftheelongationdecreasegradually.Keywords：2219aluminiumalloy；creepageing；mechanicalproperty1引言原理是利用金属在时效过程中的应力松弛，成形带[3～5]一定曲率的机翼、壁板。由于在成形过程中，伴2219铝合金由于具有良好

5、的物理与机械性能，有时效的作用，因此成形后的产品，除力学性能得被广泛应用于航空与航天制造业，特别是宇航壁板到增强外，产品内部的残余应力也非常小。相比较[1，2]类零件的制造。在传统的宇航壁板零件制造技术喷丸成形而言，蠕变时效成形更适合于整体带筋可中，主要采用增量压弯或滚弯成形，这些方法对于时效强化的合金的壁板，以及变厚度大曲率、具有成形简单的光板形壁板结构具有较好的效率，且母复杂外形的壁板。线直线度在一般情况下均能得到很好保证，但在成2219属于2xxx系铝合金，为可热处理强化合金，[6，7]形带筋板的壁板时，由于筋条的作用，壁板在成形目前对2219

6、铝合金的研究多集中于焊接，对蠕变后母线直线度不能得到很好的保证，型面的流线较成形及其机制研究较少。本文通过对2219材料的蠕差，且残余应力较大。蠕变时效和喷丸成形是近年变拉伸试验，进行蠕变机制的研究。来发展较为迅速的塑性成形技术，也是被证明了的机翼、壁板制造的先进技术。蠕变时效成形其主要2试样制备与试验方法作者简介：万李（1973-），博士，材料专业；研究方向：铝合金塑性成形。收稿日期：2014-10-0935制造技术研究2014年10月第5期表12219铝合金主要化学成分分如表1所示。CuMnTiSiFeMgZnAl沿板材的径向，将材料加工成蠕变时

7、效拉伸试6.130.340.060.070.180.010.03Bal.棒，测试其蠕变性能及力学性能。板材为T87态，而蠕变试样要求初始状态为T4状态，因此，需对所有2219蠕变拉伸试验用料为20mm板材，其化学成试样进行试验程序的设计，其设计如图1所示。图1蠕变试验材料准备及试验过程设计根据所设计的试验过程，首先将试样放入炉中升后开始测量所获得的工程应力应变数据曲线。虚线表温至535℃固溶，保温1h，快速淬火，在恒定温度下示在同一加载状态下、不同时段所测得的数据曲线。存放，备后续蠕变时效试验用。试验在专用蠕变试验实线为不同加载状态，18h后所测得的

8、数据曲线。未机上进行。试验温度175℃，保温18h，加载应力分加载应力、仅时效的2219铝合金所测得的数据曲