摘要：超高强铝合金具有密度低、比强度高等特点,广泛应用于航空、航天、核工业等领域。合金的极限强度已从第四代铝合金的600 MPa级,逐步发展到650~700 MPa级、750 MPa级,甚至800 MPa级及以上第五代铝合金。本文首先对超高强铝合金的发展历程和国内外发展现状进行概述;随后,从成分设计与优化、熔铸与均匀化技术、热变形技术、热处理技术、计算机辅助模拟计算共五个方面对近些年的研究进展和所遇到的问题进行了总结和讨论;最后,结合未来装备的发展需求和国内的技术现状,指出“深入研究基础理论,解决综合性能匹配等问题以及在特定应用场景下专用材料的推广应用”是超高强铝合金的发展趋势和重要方向。

摘要：以ZL205A厚大舱体铸件为研究对象,针对舱体铸件的特点,开展了铸造工艺方案设计、铸造工艺方案数值仿真计算及熔体处理等技术的研究。研究结果表明:铸件采用差压浇注方法,低热量浇注系统,配合低热量浇注系统使用的冷铁,铸件实现了顺序凝固;铸件经检测,内部质量优良,切取试样力学性能远超过了指标值,各项指标均满足设计要求。

摘要：目的针对ZL114A尾段壳体研制需求,利用低压充型液态成形工艺与数值仿真计算,预测疏松缺陷分布位置及严重程度,通过改进工艺来减少疏松缺陷,进而提高生产合格率。方法基于ProCAST软件对ZL114A尾段壳体低压充型凝固过程进行仿真计算,分析充型凝固过程中的流动场与温度场分布、充型时间、流动长度与凝固时间,预测疏松缺陷分布位置及严重程度,结合枝晶相干点双电偶热分析法测试结果,对低压充型工艺进行设计优化。结果由尾段壳体凝固疏松缺陷的仿真计算结果与枝晶相干点温度测试结果可知,低压充型增压速度得到提高,保压时间有所延长,对安装凸台冷铁材质与厚度进行设计优化后,疏松缺陷得到显著改善。结论通过数值仿真计算指导了铸造工艺设计,制备得到了满足技术指标要求的ZL114A尾段壳体。

摘要：采用低压铸造工艺在715℃浇注了ZL114A异形结构导弹壳体,充型和凝固时长分别为4.79 s与1615 s,实现了自上而下的平稳充型,形成了自上而下与自内向外的凝固顺序。结果表明,铸态组织主要由α-Al基体、α-Al+Si共晶体、Mg_(2)Si相与Al_(3)Ti相等组成,导弹壳体顶端、中部和底部区域平均晶粒直径分别为116.09、147.76与178.33μm;试样抗拉强度、屈服强度、伸长率与弹性模量均值分别为344.66 MPa、275 MPa、8.44%和71.5 GPa,离散系数分别为0.55%、0.93%、3.5%与0.7%。沿导弹壳体高度方向自上而下本体试样力学性能连续下降,顶端区域抗拉强度、屈服强度、伸长率与弹性模量分别为364 MPa、284 MPa、9.2%与71.5 GPa;时效热处理保温后铸态板条状、块状Si相形貌转变为近球状,断口表面残留大量微观韧窝,断裂机制为典型的韧窝断裂。

摘要：铝合金广泛应用于飞机主承力框、梁、壁板、蒙皮等部位,占飞机结构重量的40%~70%,是非常重要的结构材料。从最初仅仅满足对强度的需求逐渐扩展到面向耐腐蚀、高强高韧、耐损伤等综合性能要求,国内外航空铝合金在需求牵引与自身的技术进步的双重推动下,至今已经发展至第五代。首先对国内外航空铝合金发展历程进行了简要总结,接着,为进一步推动国产航空铝合金研发和应用,对航空铝合金制备全工艺流程所涉及的热点问题及研究进展进行了总结和讨论,如合金成分设计、熔铸技术、热变形技术、热处理技术等。最后,结合航空装备发展需求和国内技术现状,对我国航空铝合金发展趋势和重要方向提出了建议。

摘要：采用低压铸造生产了ZL105A合金摇臂壳体。针对ZL105A合金以及铸件的结构特点及性能要求,从熔体精炼、合金化、铸造工艺设计和ProCAST仿真等4个方面进行了优化,并分析了摇臂壳体铸件的铸造工艺要点。结果表明,采用六氯乙烷与氩气旋转喷吹复合精炼,配合Be合金化,可有效提升ZL105A合金的综合力学性能。采用低压砂型浇注工艺,配合底注式+缝隙浇注系统和厚大部位放置冷铁的方式,可生产出内部品质良好的摇臂壳体铸件,铸件本体抗拉强度、屈服强度、伸长率最高可达318 MPa、261 MPa、5.6%,本体疲劳性能、内部品质与尺寸均满足设计指标要求。

摘要：以某大型带筋薄壁铝型材为研究对象,基于BBD试验设计、响应曲面法以及有限元模拟仿真,建立了工作带出口处型材截面流速均方差、最大挤压力与设计变量的响应函数关系,开展了穿孔针挤压成形工艺优化。研究结果表明:挤压速度是影响大型带筋薄壁铝型材穿孔针挤压成形材料流速的均匀性和挤压力大小的最显著因素。挤压成形工艺优化后,最优坯料温度为509.2℃、最优模具温度为506.1℃、最优挤压筒温度为518.8℃、最优挤压速度为0.2 mm·s^(-1),所对应的铝型材流速范围为5.393~8.910 mm·s^(-1)、温度范围为509.1~510.3℃、最大挤压力为119.4 MN,获得了理想的材料流速与温度分布均匀性,型材圆筒部分和筋部组织均匀,晶粒大小形貌相近,并显著降低了挤压力,满足了实际生产需求。

摘要：通过室温拉伸试验、热稳定化试验、扫描电镜(SEM)以及透射电镜(TEM)等方法对人工时效状态下新型高强韧铝锂合金厚板室温拉伸性能、热稳定性、断口形貌以及微观组织进行了研究。结果表明,合金进行室温拉伸试验时,厚板T/2厚度位置处的强度和伸长率均高于T/4厚度位置,这是由于板材进行轧制变形时,T/2厚度位置处变形量较大,位错密度更高,后续时效处理时会析出更多的强化相;稳定化时间一定时,随稳定化温度的升高,合金强度先增加,稳定化温度超过175℃后,强度逐渐降低,合金的热稳定性主要取决于稳定化处理后析出相的变化,稳定化温度低于150℃时,T1相具有较好的耐热性,析出相的尺寸和数量变化较小,稳定化温度进一步升高后,T1相数量逐渐减少。

摘要：将预成形件作为终成形坯料,并采用CCD算法对预成形结构进行优化设计,可减少预成形的复杂异形锻件飞边和锻造力。通过CCD算法,研究了不同截面参数L_(1)、L_(2)、H_(1)和R对预成形锻件的飞边面积ΔA和压强p的影响。结果表明:飞边面积ΔA会随着L_(1)、L_(2)、H_(1)和R的增加而逐渐增加;压强p随着L_(1)的增加会先减小后增大,随着L_(2)、H_(1)和R的增加而逐渐减小。最佳工艺参数为L_(1)=71.00 mm,L_(2)=14.81 mm,H_(1)=7.50 mm,R=6.50 mm,此时得到飞边面积ΔA=123.27 mm^(2),压强p=399.65 MPa,评价指标φ=1。模拟结果显示,金属流线分布合理,位移场符合实际流动规律。采用优化后的工艺参数成形的复杂异形锻件的表面光滑,无明显的折叠缺陷,证明了CCD算法对复杂异形件优化的可行性。

摘要：概述了Al-Si-Mg系铸造合金的应用现状与高强韧制备研究进展,系统总结了Al-Si-Mg系铸造合金晶粒细化、硅相变质、精密热处理、成分设计与成形-成性工艺装备的研究进展,归纳了各制备工艺对材料微观组织与力学性能的影响,总结了Al-Si-Mg系铸造合金高强韧制备的力学性能成果。最后,对其材料成分设计、凝固组织细晶化制备、计算机辅助工程开发与高强韧精密热处理工艺发展进行了技术展望。