椭圆双向超声振动渐进成形对6061铝合金薄壁件力学性能和微观结构的影响

作     者：吕源 董蒙恩 潘熙祥 易聪 Lv Yuan;Dong Meng'en;PanXixiang;YiCong

作者机构：西安科技大学机械工程学院陕西西安710054 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2023年第52卷第5期

页      面：1633-1642页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0806[工学-冶金工程] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 0702[理学-物理学] 1009[医学-特种医学] 

基　　金：National Natural Science Foundation of China(52005399) Natural Science Basic Research Plan in Shaanxi Province of China(2016JQ5054) Special Scientific Research Program of Shaanxi Provincial Department of Education(20JK0772)。 

主　　题：渐进成形 双向超声振动 铝合金 力学性能 残余应力 微观形貌 

摘      要：为了在加工复杂薄壁件的过程中改善其工艺性能和使用性能,对6061铝合金复杂薄壁件双向振动超声渐进成形后的力学性能和微观结构进行了研究,对比了传统渐进成形、垂直单向超声振动渐进成形和椭圆双向超声振动渐进成形工艺,对成形后的试验件进行硬度测试、残余应力分析以及扫描电子显微镜观察,以验证双向渐进成形工艺对铝合金复杂薄壁件成形性能和使用性能的提升效果。硬度试验结果表明,椭圆超声振动渐进成形能够软化材料,增加材料塑性和韧性,从而提高6061铝合金成形复杂薄壁件的能力,试验件断裂面端口产生大量韧窝的现象也进一步证明了这一观点。试验件成形表面的微观形貌特征表明椭圆超声振动渐进成形在改善试验件表面质量方面具有显著优势。此外,发现椭圆超声振动渐进成形方法能够在6061铝合金表面形成残余压应力层,有利于提高薄壁件的抗疲劳性能。