7055高强铝合金筒形件多道次旋压成形精度与缺陷控制

7055铝合金兼具钢的高强度与钛合金的低密度,同时具有良好的耐腐蚀性,且成本远低于钛合金,可推广并应用至固体火箭发动机的制造领域。通过分析毛坯性能、材料可旋性和温度对7055高强铝合金材料的力学性能的影响,制定了合理的工艺试验方案,以研究该材料旋压成形精度以及缺陷控制方法。通过开展7055高强铝合金多道次旋压试验,得到了旋压温度对成形缺陷的影响规律,以及旋轮成形角、进给比对工件成形精度的影响规律。最终确定了成形精度最佳的温度区间为90~110℃,旋轮圆角半径为6 mm,进给比为0.40~0.45,实现了7055高强铝合金筒形件壁厚由8.0 mm至1.6 mm的多道次、大减薄量的旋压成形,为该材料应用于固体火箭发动机壳体的旋压成形奠定基础。

航天用7055高强铝合金热变形行为及热加工图

利用高温压缩试验研究航天用7055高强铝合金在温度为330、380、430、480℃,应变速率为0.001、0.01、0.1、1s^(-1)条件下的高温流变应力的变化。根据高温压缩试验数据,借助线性回归方法,拟合出7055高强铝合金的峰值流变应力本构方程和稳态流变应力本构方程。结果表明,在热压缩变形的开始阶段,7055高强铝合金的流变应力随着应变量的增加迅速增大至峰值,然后由于产生应变软化,其真应力随着应变量的增加降低,直至进入稳态流变阶段。当应变速率一定时,流变应力随着变形温度的升高而降低;当变形温度一定时,流变应力随着应变速率的增加而增大。建立了真应变为0.2时的热加工图,在成形温度为330~410℃,应变速率为0.001~0.05s^(-1)的区域,功率耗散系数大于20%,此范围为航天用7055高强铝合金较合理的工艺参数。

超高强7055铝合金铸锭均匀化工艺优化

采用光学显微镜、扫描电镜、差热分析及透射电镜等手段,对一种航空用超高强7055铝合金大尺寸铸锭的均匀化工艺进行分析与优化。提出分级提高均匀化温度的方法,在确保不发生过烧的情况下,最大限度改善铸锭质量。结果显示:低温预均匀化时,铸锭中析出大量的Al3Zr相,能够大幅度降低对后续挤压变形的再结晶比例;对铸锭采用400℃×4 h+465℃×16 h+474℃×8 h的分级均匀化处理工艺,能够显著消除铸锭中低熔点相的含量,提高铸锭质量,同时相比于原工艺节省约13 h。新的均匀化处理工艺,不仅提高了生产效率,还能够为后续工艺提供良好的铸锭。