振動對7055鋁合金蠕變時效成形的影響

王 宇， 鄧運來， 康建可， 張 勁

(1.中南大學材料科學與工程學院，長沙410083;2.中南大學輕合金研究院高性能復雜制造重點實驗室，長沙410012)

蠕變時效成形(Creep Age Forming，CAF)是使金屬在低于屈服強度的應力場和熱時效溫度場共同作用下發生蠕變變形，獲得相應的形狀和性能的工藝方法［1～3］。利用該工藝成形的構件具有殘余應力水平低、構件性能優異、表面質量高等優點，因此被廣泛應用于鋁合金機翼、整體壁板等構件的制造［4～6］。CAF技術的關鍵在于能否準確預測構件的回彈量和有效地調控起強化作用的納米級第二相的析出行為［7］，從而使構件的形狀和性能與服役環境相適應。

在鋁合金的熱時效過程中引入一定幅度的循環載荷，循環載荷應力場與蠕變成形的內應力場相互疊加，當疊加應力大于構件的屈服極限時，構件局部會發生微小塑性變形，從而影響僅依靠蠕變或應力松馳達到成形目的經典蠕變成形過程的變形總量與強化相析出行為［8，9］。本工作前期研究中曾將振動引入2XXX系合金的蠕變時效過程中，結果發現，振動蠕變時效成形能大幅度降低回彈量、縮短蠕變成形的時間、提高試樣的強度等力學性能。

然而，關于振動引入對7×××鋁合金蠕變時效成形的影響尚未見報道。本研究以7055合金為研究對象，將振動引入7055蠕變時效過程中，探索振動蠕變時效成形對7055合金蠕變時效的回彈量、力學性能和微觀組織的影響，可為發展CAF工藝方法提供參考。

1 實驗方法

1.1 材料與工藝方法

實驗采用自制的彎曲蠕變成形模具，模具的組裝如圖1所示，主要由凸模(c)、凹模(d)和緊固螺桿(b)組成，裝配時板料置于凹模與凸模之間，通過凸模與凹模上設置的緊固螺桿實現板料的貼模定形?！?br>