Al-Cu-Li 合金轧制厚板的疲劳性能及断裂机理研究

李国爱，王俭堂，郝时嘉，陆政，2，高文理

（1.中国航发北京航空材料研究院，北京 100095；2.北京市先进铝合金材料及应用工程技术研究中心，北京 100095；3.烟台华新集团有限公司，山东 烟台 265503；4.湖南大学 材料科学与工程学院，湖南 长沙 410082）

铝锂合金是一种具有高弹性模量、高比强度、高比刚度、耐腐蚀及焊接性好等诸多优点的轻质铝合金，若用其替代传统的铝合金构件，可以在提高刚度的同时减轻构件10%～20%的重量，因此被广泛应用于军事和航空航天等领域[1-3].作为发展较为成熟的第三代Al-Cu-Li 合金具有较好的强度和优异的耐损伤、耐腐蚀性能，已取代2124 和7050 等传统铝合金用于飞机的机翼纵梁、地板横梁、座位导轨和机身隔框等[4].这些结构件服役环境复杂（温度变化、应力变化等），承载作用要求材料需具备优异的强度、韧性和抗疲劳性能[5].

国内外学者在铝锂合金疲劳性能方面做了许多研究.许罗鹏等人[6]研究了2198-T8 铝锂合金的高周疲劳性能及其裂纹萌生机理，发现位错的增殖、运动和塞积是2198-T8 合金疲劳裂纹萌生的主要原因.Wu 等人[7]研究了T87 态的Al-Cu-Li 厚板的疲劳性能，发现铝锂合金的疲劳性能具有明显的各向异性，主要表现为疲劳强度、裂纹扩展速率和扩展路径的不同，与晶粒、晶界、析出相等有关.薛喜丽等人[8]研究了不同时效制度下2A97 铝锂合金的疲劳裂纹扩展速率，发现时效制度通过改变合金晶粒内的析出相及晶界的无沉淀析出带从而影响合金的裂纹扩展速率.刘添乐等[9]对……