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《Al-Mg-Sc系1570合金可旋性工艺研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、制篷技术研究2010年8月第4期Al-Mg-Sc系1570合金可旋性工艺研究张宇玮陈永来杜志惠王琪(航天材料及工艺研究所,北京100076)摘要:Sc在提高Al—Mg系合金的强度、焊接性能和塑性的同时,也可以改善合金的耐腐蚀能力。为此我们采用球形模的试验方法研究了Al—Mg.Sc系1570合金的可旋性。试验结果表明:只有在保证壁厚一定的负偏离率情况下,1570合金板材才能得到最大的极限交薄率,约为75%。关键词:1570;铝镁钪合金;旋压;极限变薄率FeasibilityResearchofSpinningon1570ofA1-·Mg··ScAlloyZhangYdw
2、eiChenYonglaiDuZhihuiWangQi(AerospaceResearchInstituteofMaterialsandProcessingTechnology,Beijing100076)Abstract:TheimportanteffectsofaddmgScareimprovingmechanicalproperties,weldingproperty,ductility,andcorrosionresistance.Anexperimentalresearchofspinningfeasibilityof1570alloysheetwascar
3、riedOUtandstudiedbyballdie.Theresultsshowthat1570alloyCangettheutmostthinningratewhenitkeepsdcfmitenegativedepartureratioofthickness.andtheultimatethinningrateof1570AI·Scalloyisabout75%.Keywords:1570;A1一Mg—Scalloy;spinning:ultimatethinningrate1引言航天飞行器要求结构材料具有高比强度、低密度、耐腐蚀性能良好等一系列优点,使之能够减
4、轻结构重量,特别是末级的结构重量,实现小型化,从而达到增加载荷或提高射程的目的。A1.Mg系合金是航天工业中常用的铝合金,5A06铝合金作为不可热处理强化铝合金,因其强度较低,应用范围受到了较大限制,而A1.Mg—Sc系合金是前苏联在AI.Mg系合金的基础上添加Sc元素研制的新合金系列,主要有1545、1535和1570合金,其中1570应用最为广泛,该合金主要成分为5.5%~6.5%的Mg以及微量的Sc和zr,可用于航天器液氧燃料贮箱和相应介质条件下的焊接结构。由于航天飞行器的许多零件属薄壁空心回转体,所以旋压技术在航天工业中被广泛采用。但因铝镁钪合金是一种新型合金
5、,有关其旋压工艺的研究报导尚未见到。因此,为推广1570合金在航天领域实际应用,研究1570合金的旋压工艺技术非常重要。本研究采用球形模的实验方法,研究了1570合金的可旋性,确定1570合金的极限变薄率。2试验方法2.1试验材料本实验所采用的材料为1570合金热轧板,ar205mm的圆盘,厚度为6mm,化学成分见表1。表1化学成分wt%l墼堑歪垂鱼墨l垒丝l垒!垒I垒!兰f垒:丝l叁曼【作者简介:张宇玮(1973一),工程师,金属材料及热处理专业;研究方向:铝合金和铝锂合金成型及工艺。收稿日期:2010--07-13制造技术研究航天制造技术2.2可旋性试验本试验是在
6、XC一700强力旋压机上完成的,采用@190ram的半球形模,半圆形仿形样板。旋压工艺参数如下:进给比0.5,旋轮直径300ram,旋轮与芯模之间的间隙见表2。表2可旋性试验用间隙的理论计算值点序l2345678距直径最小端距离,衄313233343536373间隙理论计算值,哪5.0l4.934.223.623.022.4l1.8l1.2l3试验结果及分析1570合金热轧板采用理论计算得出的间隙,进行可旋性试验,考虑到铝合金的退让量,实际旋轮和模具间隙及零件壁厚见表3。表3可旋性试验1’件实际间隙点序l2345678删t/nun4.854.743.973.282.7
7、22.081.540.97间隙理论计算值,衄5.204.924.34,
8、,l图1采用理论间隙进行可旋性试验结果14板材旋压结果见图l,零件贴胎度不好,断裂前壁厚为4.27mm,计算得出断裂前厚度偏离率2.8%,此时试件的变薄率19.8%。有关资料表明在各种因素中以壁厚偏离率对材料的可旋性影响最大,而正偏离率即使不是很大,亦可使材料的极限变薄率下降很多,并且在材料内表面有拉裂现象,1。件的试验结果证明了这一结论,采用间隙理论计算的间隙不合适,无法测试出材料的极限变薄率,应进一步调整间隙。在保证一定量的负偏离率前提下,调整旋轮后间隙实测值见表4。由图2可
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