【作 者】凡曉波;洪吉慶;賴小明;許愛軍;苑世劍

　　【引 言】

　　鋁合金因具有高比強(qiáng)度和良好的耐腐蝕性能，被廣泛應(yīng)用于航天、航空和汽車領(lǐng)域的主體結(jié)構(gòu)材料［1］，在運(yùn)載火箭和飛機(jī)結(jié)構(gòu)質(zhì)量占比達(dá)到 50% 以上。相對(duì)現(xiàn)役鋁銅、鋁鎂合金，鋁鋰合金添加了自然界最輕的金屬元素Li，不僅密度下降3%~5%，強(qiáng)度還提高了 30% 以上，僅替代現(xiàn)役材料就可減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量15%以上。航天航空裝備急需鋁鋰合金來實(shí)現(xiàn)材料輕量化［2-4］。為進(jìn)一步減重和提高可靠性，從結(jié)構(gòu)上還迫切需求整體結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的多塊分體拼焊結(jié)構(gòu)［5］。為此，出現(xiàn)了一類整體結(jié)構(gòu)的鋁鋰合金薄壁曲面件，如運(yùn)載火箭燃料貯箱箱底、衛(wèi)星艙底、新型飛機(jī)蒙皮等。

　　近年，研究發(fā)現(xiàn)鋁合金在超低溫條件下具有伸長率與硬化指數(shù)同時(shí)提高的雙增效應(yīng)，有利于成形鋁合金薄壁曲面件［10-11］。為此，率先提出鋁鋰合金曲面件超低溫介質(zhì)成形工藝，通過超低溫介質(zhì)冷卻或加壓，實(shí)現(xiàn)薄壁曲面件整體成形。本文著重討論鋁鋰合金超低溫雙增效應(yīng)、超低溫成形新工藝原理及工藝可行性，擬為鋁鋰合金薄壁曲面件在航天航空領(lǐng)域的應(yīng)用提供指導(dǎo)。

　　【結(jié) 論】

　　研究了 2195 鋁鋰合金板材超低溫雙增效應(yīng)，確定了雙增效應(yīng)的溫度區(qū)間和熱處理狀態(tài)，超低溫條件下的伸長率提高至45%、硬化指數(shù)達(dá)到0. 44；基于發(fā)現(xiàn)的雙增效應(yīng)，提出鋁鋰合金曲面件超低溫成形新工藝方法，顯著提高成形極限；首次試制出直徑200 mm、壁厚 1 mm 的 2195鋁鋰球底曲面件，深徑比達(dá)到0. 55、最大減薄率10. 3%、與模具型面的最大偏差0. 98 mm。超低溫成形不僅能提高成形極限，還能提高均勻變形程度，可為鋁鋰合金薄壁曲面件整體成形提供新途徑。

　　以下是正文：