科创中国
轻质高强合金薄壁构件高性能成形制造工艺研究
发布时间:
2023-11-03
截止日期:2024-11-03
价格 双方协商
地区： 浙江省 宁波市 鄞州区
需求方： 中特***公司
行业领域
高新技术改造传统产业
需求背景
铝锂合金具有密度低、比强度高、弹性模量高、比刚度大等特点，是航空航天领域理想的轻量化结构材料，但是铝锂合金室温塑性差、缺口敏感性大、回弹大，难以实现复杂结构的整体成形。超塑成形是利用材料在特定温度和应变速率条件下呈现出的超塑性(延伸率大于100％)而实现成形的一种方法，该方法可实现铝锂合金复杂薄壁构件的整体成形，但是传统超塑成形条件比较苛刻。
需解决的主要技术难题
(1)首先要求超塑性板材具有细晶组织，晶粒尺寸通常小于10μm，铝锂合金细晶组织需要通过盐浴炉退火，增加了板材制造难度和成本；
(2)超塑成形温度高，通常在450～520℃，铝锂合金超塑成形速度慢，加压速率通常在***～***，成形过程通常需要***～2h，导致成形效率低，而且材料在高温下长时间暴露会导致晶粒粗化、性能下降；
(3)对于高筋条(筋高大于40mm)复杂薄壁构件变形不均匀和空洞化程度加剧，导致局部剧烈减薄甚至破裂。
期望实现的主要技术目标
(1)研发高性能轻质高强合金湾壁构件成形工艺
(2)阐明高性能成形制造微观机理
(3)进成形工艺参数优化;成形件力学性能测试:
(4)高性能薄壁构件微观组织表征，工艺-组织-性能一体化设计方案。
需求解析
解析单位：浙江省宁波市 解析时间：2023-11-06
干宁
宁波大学
教授
综合评价
该研发大冷变形方法在合金中引入大量位错，促进了合金中S’沉淀相的析出，使
Al-Cu-Mg-Si系铝合金大型薄壁环状构件的心部和表层同时具有较高的强度和延伸率，大大提高了工程结构的稳定性和可靠性。通过超塑成形工艺成形三层钛合金、双相不锈钢或高温合金等耐高温材料板材，将上、下两层作为热处理工装，将下层工装作为下模内层，利用超塑成形方法制备铝合金、铝锂合金或铝基复材的复杂结构构件，将成形后合金构件放在两层热处理工装中间，相对普通热处理工装提高了热传递效率，能够有效防止热处理过程中构件的变形，实现复杂形面的精准控制。
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