[发明专利]铝锂合金薄壁构件电辅助超塑成形与时效处理全流程制造方法

权利要求书

1.一种铝锂合金薄壁构件电辅助超塑成形与时效处理全流程制造方法，其特征在于，通过将脉冲电压施加于铝锂合金坯料上，利用脉冲电流的焦耳热效应将坯料快速加热后进行超塑成形；完成后断电并利用快速降温实现成形构件的固溶处理；最后再次施加脉冲电压将铝锂合金成形构件升温至时效温度，通过时效处理实现成形件的力学性能显著提升；

所述的电辅助超塑成形，通过电辅助超塑成形装置实现，其包括：带有压机压头的上模座、相对设置的下模座、由下而上依次设置于下模座上的带有排气孔的凹模、带有通气管的凸模，其中：上模座和下模座通过导柱相连，合模时对位于凸模和凹模之间的铝锂合金板料进行成形，通气管通过惰性气源通入惰性气体，铝锂合金板料通过电极与低压脉冲电源相连；

所述的电辅助超塑成形装置中进一步设有用于对板料进行测温的测温装置，该测温装置具体为设置于铝锂合金板边缘的热电偶；

所述的电极具体设置于铝锂合金板的两端；

所述的铝锂合金板的宽度和长度大于凹模；

所述的凸模上开有通气孔，通气孔与通气管一端相连接，通气管另一端与气瓶连接；

所述的凹模压边部分设有封闭的一圈凹槽，压边力施加后使得部分坯料被挤入凹槽内，从而起到密封作用，在压机的压边力作用下以及坯料少部分流入凹槽，凸模与坯料、凹模与坯料之间构成了两个密闭的空间。

2.根据权利要求1所述的铝锂合金薄壁构件电辅助超塑成形与时效处理全流程制造方法，其特征是，所述的凸模、凹模由绝缘材料制成。

3.根据权利要求1所述的铝锂合金薄壁构件电辅助超塑成形与时效处理全流程制造方法，其特征是，所述的通气孔存在转角，转角的两个出口分别开在凸模的底面和侧面。

4.根据权利要求1所述的铝锂合金薄壁构件电辅助超塑成形与时效处理全流程制造方法，其特征是，具体包括：

S1：将坯料放入凸模与凹模之间，脉冲电源的正极、负极分别与坯料的两端相连接，脉冲电源、正负极与坯料构成闭合回路；

S2：凸模与凹模压紧坯料压边部分，由压机对坯料压边部分施加压边力；

S3：打开脉冲电源，利用电流的焦耳热效应使坯料自身产生热量升温至超塑成形所需温度，利用连在坯料边缘的热电偶实时监控坯料温度并调节电流参数，维持坯料的成形温度；

S4：保温2分钟后，打开气瓶的放气阀，惰性气体从气瓶经通气管、通气孔进入凸模与坯料之间的空间中，单位体积空间内惰性气体的摩尔量不断增加使得气压增大，坯料在此气压作用下均匀变形并不断向凹模靠近，直至完全贴模；

所述的惰性气体的气压-时间曲线由数值模拟结果给出，具体为5分钟升至1MPa，13分钟升至2MPa；

S5：保温保压17分钟得到成形后的构件，切断脉冲电源，卸去压机的压边力，使得构件快速降温冷却，实现了对其的固溶处理；

S6：重新打开脉冲电源，将构件升温至100℃保温1小时和180℃保温8小时以进行分级时效处理。