蒙皮零件拉伸粗晶的控制研究

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1、旦呈曼呈垒垦星型．．三差：塑蒙皮零件拉伸粗晶的控制研究ResearchofControllingCoarse-GrainofStretchingSkinPart沈阳飞机工业(集团)有限公司李丁中国航空工业集团公司刘旭东【摘要】针对民机2014材料(材料规范L164／L165／L167)、某型机28060B材料拉伸成形过程中出现的粗晶缺陷，进行了大量的工艺试验，分析并查找出粗晶产生的原因，摸清材料性能，并提出最终解决方案。关键词：铝合金蒙皮拉伸粗晶【ABSTRACTJTherewarecoarse—graineddefec

2、tsonthesurfaceof2014materialforcommercialaircraft(materialspecification：Ll64／L165／L167、and28060Bmaterialduringthestretchforming：Bymakingalotofprocesstests，thecausesofcoarsegrainareanalyzedandfoundout，materialpropertiesareclear,andafinalsolutionisproposed．Keywords

3、：AluminiumalloySkinStretchCoarse-grain蒙皮零件作为飞机外表面覆盖件，其尺寸精度、表面质量要求极为严格；通常双曲度蒙皮需要专用蒙皮拉形机进行成形，蒙皮毛料的夹持方式、拉伸变形量、热处理状态等均对零件成形质量有很大影响⋯。随着军民机研制的快速发展，蒙皮拉伸工艺优化及质量控制尤为重要。本文从不同项目、不同材料的角度进行了蒙皮零件拉伸试验研究，分析不同蒙皮零件出现粗晶的原因，并从微观机理上进行了阐述，提出了最佳工艺方案，为类似问题的解决进行了有益的探索。1民机2014材料蒙皮试验件拉伸粗晶研

4、究某民机项目前缘蒙皮试验件(材料规范L164／L165／L167)，外形曲率复杂，变形量大，成形困难，外方提供材料为硬状态，且为多家公司生产，炉批号也各不相同。1．1问题的产生前缘蒙皮试验件采用了退火预拉伸一新淬火拉伸贴胎一时效退火的工艺流程。首件在预拉伸并新淬火第二次拉伸后出现粗晶，表面粗晶清晰可见(见图1)，零件报废；取第二件重复上述工序，同时减小拉形机工作台上顶力到30t，降低上升速度，仍然出现粗晶，拉伸试验暂停。图12014材料粗晶零件Fig．1Coarse-grainedpartof2014material1．

5、2原因查找及分析(1)原因分析。经查阅相关资料，造成材料粗晶的主要因素有三个方面：原材料、拉伸变形量控制、热处理过程。(2)现场原因查找。现场检查了当天热处理记录，退火及淬火温度时间均在有效范围内；拉伸力及工作台上顶速度均为数字控制，各次成形参数一致；查此两项零件炉批号，入厂验收均合格。为此决定采用排除法，以确定究竟是哪个环节产生的问题。一是将原材料进行晶粒度测试；二是加工不同炉批号L164／L165／L167材料试片，不经过任何成形过程，采用不同的热处理制度进行试片热处理，随后进行晶粒度测试。1．3试验过程及分析1．3

6、．1试验过程试验1：选取下料后未经过任何成形与热处理操作的零件展开料(L164／L165／L167)2块进行阿洛丁氧化，表面未出现雪花状粗晶，然后进行晶粒度检查，结果显示包铝层及基体晶粒度均为2级以下。试验2：选取L164一T4J1．2mm×200rnm×100mm(A1、A2、A3、A4、A5五个试片)、L165／L167一T661．6mm×200mm×100mm(B1、B2、B3、B4、B5五个试片)两种材料规范各进行五种不同的热处理制度，分别2011年第18期·航空制造技术89学术论文RESEARCH为退火、退火+

7、固溶、退火+固溶+自然时效、固溶、固溶+自然时效。其晶粒度测试结果见表1、表2。表1L164-1-4五种热处理试片晶粒度测试记录×200mm×】00ram粗晶部位基体包铝层退火Al细退火+固溶A2细粗热处理制度退火+固溶+自然时效A3细粗(8级上)固溶A4细粗固溶+自然时效A5细粗表2L165，L167一T6五种热处理试片晶粒度测试记录粗晶部位基体包铝层退火B1细粗退火+固溶B2细粗热处理制度退火+固溶+人工时效B3细粗(7级)固溶B4粗(7级)粗(4级)固溶+人工时效B5粗(7级)粗(4级)注：L165一T6退火375

8、±5℃；固溶：505±5。C；人工时效：175±5℃，保温7-12h。1．3．2试验结果对于L164一I'4炉批号的材料，进行两次热处理后，其包铝层均为粗晶；对于L165／L167一T6炉批号的材料，只要进行一次热处理，其包铝层即为粗晶。1．3．3试验分析以上两种材料共10个热处理试片均未经过任何成形操作，在一次或两