7085铝合金锻件孔挤压强化工艺及机理研究

王 亮，冉 嘉，张 浩

(1.中国航发北京航空材料研究院，北京，100095；2.重庆机场集团有限公司，重庆 401120)

0 引 言

螺纹连接和铆接是飞行器结构连接的主要方法。铆接结构在服役过程中承受交变载荷的作用，而带孔的结构件由于孔边应力集中，易发生疲劳断裂失效等问题，从而严重影响飞行器飞行中的安全性以及飞行器的使用寿命。因此如何提高带孔零件的疲劳寿命是提高飞行器飞行安全性所面临的问题。实际生产过程中，冷挤压强化、喷丸强化、滚压强化以及激光冲击强化等工艺是带孔零件常用的强化方式，其中孔挤压强化工艺由于易操作、效率高、效果好而获得广泛使用。

7085铝合金属于Al-Zn-Mg-Cu系高强变形铝合金，除具有高强、高韧以及良好的抗应力腐蚀性能以外，7085铝合金淬透性良好，各向异性低可用于制造飞机的框、梁、接头等主承力结构件，因此在航空航天领域获得广泛应用。关于7085铝合金带孔结构件的疲劳增益研究相对较少，因此本文研究了不同孔挤压过盈量对7085-T7452铝合金锻件疲劳寿命的增益效果，优化孔挤压强化工艺参数。并采用SEM、TEM、XRD等分析方法对7085铝合金锻件孔挤压强化机理进行研究。

1 试验材料与方法

疲劳试样取自7085-T7452铝合金锻件，合金实测成分见表1。如图1所示，试验采用中间带孔的疲劳试片，孔径Φ 9.3是飞行器结构件常用孔径，试样沿板材锻造流线方向切取。在液压机上采用带有过盈量的芯棒对孔进行直接挤压，挤压过盈量2.0 %～7.5 %，每组6个疲劳试样。……