铸态7075铝合金筒形件强力热反旋微观组织演化研究*

摘要

高强铝合金薄壁筒形件具有强度高、重量轻、耐腐蚀等优点，广泛应用于航空航天等领域。然而由于铝合金等难变形材料具有热塑性差，变形抗力大，流动性差等特点，因此在常温下成形比较困难。因此，多道次强力热反旋是加工高强铝合金薄壁筒形件的有效方法之一。薄壁筒形件在强力热反旋变形过程材料经历了复杂的不均匀变形和组织演化历程，而材料的微观组织在很大程度上决定了薄壁筒形件的力学性能。因此本文主要采用实验的方法对7075铝合金筒形件强力热反旋过程中微观组织演变规律和成形参数对硬度影响规律进行系统深入的研究，主要研究内容和结果为以下几个方面：
　　（1）采用旋轮正交试验法对旋轮的几何参数进行优化设计。当工作角时，工件出现了鼓包和端口开裂的缺陷；通过微观组织分析发现，多道次强力热反旋成形后的工件的微观组织在周向和轴向的晶粒都被压碎，得到了不同程度的细化，并且随着圆角圆角半径和工作角的增大，工件周向和轴向的晶粒细化更明显，并且晶界更分明；最优旋轮几何参数为：旋轮工作角，圆角半径。
　　（2）基于优化的旋轮，研究工艺参数（各道次压下量、预热温度、芯模转速、进给比及摩擦条件）对成形中微观组织变化和硬度变化的影响规律。研究发现，旋压成形后，材料发生动态回复和动态再结晶成形过程，晶粒压碎，晶核重新形成，由原始粗大的铸态组织在不同程度上得到细化和均匀化，轴向晶粒产生了伸长，使得材料的工艺性能得以提高。
　　（3）基于正交试验，直观分析法研究并获得了工艺参数的对旋压后硬度的影响主次，对于筒形件轴向的硬度：芯模转速为主要影响因素，压下量和预热温度次之，进给比和摩擦条件最后；对于筒形件周向的硬度：压下量为主要影响因素，芯模转速和摩擦条件次之，进给比和预热温度最后。综合分析硬度和微观组织变化规律，获得了最优成形参数为：压下量1.7，预热温度为，芯模转速为，进给比为，摩擦条件为抹石墨。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2多道次强力旋压的分类及特点

1.3旋压技术国内外发展概况

1.4国内外研究现状

1.5本文选题背景和意义

1.6研究的主要内容

第二章 本文研究的基础

2.1引言

2.2旋压理论基础

2.3旋压成形过程中的缺陷

2.4铝合金的在热塑性成形过程中变形机制

2.5实验设备

2.6本章小结

第三章 基于正交试验旋轮几何参数的优化设计

3.1引言

3.2实验的基础

3.3研究方案及思路

3.4旋轮几何参数对多道次强力热反旋7075铝合金组织的影响

3.5本章小结

第四章 旋压工艺参数对组织演化规律的影响研究

4.1引言

4.2研究方案及思路

4.3成形参数对多道次强力热反旋7075铝合金组织的影响

4.4正交试验工艺参数对多道次强力热反旋7075铝合金组织的影响

4.5本章小结

第五章 成形参数对多道次强力热反旋硬度的影响

5.1引言

5.2研究方案及思路

5.3旋轮几何参数对多道次强力热反旋显微硬度影响

5.4工艺参数对多道次强力热反旋显微硬度影响

5.5工艺参数正交试验对多道次强力热反旋显微硬度影响

5.6本章小结

第六章 结论

参考文献

致谢

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