基于单向拉伸的防锈铝合金温热力学性能研究

郎利辉， 许爱军， 李 涛， 赵香妮

(北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京 100191)

结构轻量化是当今制造业的发展趋势，采用轻质材料是实现结构轻量化的重要途径，铝合金具有较低的密度、较高的比强度、比模量、断裂韧性和疲劳强度，以及良好的成形工艺性能，因而在航空、航天、汽车、电子行业中得到了越来越多的应用，成为轻量化技术中替代钢铁的主要材料之一［1～4］。5A06铝合金是一种国产的延性合金材料，属于Al-Mg系合金，具有抗腐蚀、易于成形加工、可焊性及低温性能良好、不可热处理强化等特点，现已经得到了广泛的应用［5］。但是，5A06铝合金在常温延伸率较小，成形性能较差，这严重制约了其更广范围的应用0。国内外的有关学者通过研究表明［6～9］，在特定的条件下，采用温热成形技术将铝合金板加热到一定温度时成形，铝合金成形能力将得到极大的提高。在铝合金温热成形过程中，铝合金的温热力学性能参数与温度和应变速率息息相关，是温热成形有限元模拟中必备的重要参数［10］。国内对5A06铝合金的研究较多集中在常温力学性能［5］、焊接性能［4，11］和抗腐蚀性能［12］等方面，但对其温热力学性能的研究报道不多。为了研究5A06铝合金在温热变形过程中流动应力与应变速率和温度之间的关系，引入了Fields＆Backofen本构方程，通过其直接描述温度和应变速率等参数对流变应力的影响，来描述材料变形过程中的流变应力，在铝合金温热成形中得到了广泛的应用［13，14］。……