Взрывное формование труб из закаленных алюминиевых сплавов

Экспериментально исследуется возможность формования взрывом дисперсионно-твердеющих алюминиевых сплавов 2024-Т4, 2024-Т6, 6061-Т4, 6061-Т6, 7075-Т4 и 7075-Т6. Формование взрывом используется для производства деталей большой и сложной геометрии за одну операцию. Для исследования способности к формованию взрывом наиболее распространенных алюминиевых сплавов, применяемых в аэрокосмической и авиационной промышленности, сконструирована экспериментальная пресс-форма. Для определения механического поведения сплавов при низких скоростях деформации проведены испытания на растяжение. Испытания с V-образным надрезом по Шарпи использовались в качестве исходных значений для определения вязкости разрушения и энергии разрушения. Скорость деформации с учетом угла расширения рассчитывали по аналитической формуле скорости металла Герни. При взрывном формовании на воздухе ее предельное значение примерно 1.1$\cdot$10$^5$ с$^{-1}$. Результаты исследований показали, что алюминиевый сплав 6061-Т4 может быть сформирован взрывом до требуемой геометрии без каких-либо впадин, трещин, разрывов и областей излома. Состояние отпуска Т6 значительно повышает прочность испытанных сплавов, сопровождающуюся снижением пластичности и потенциала зарождения трещин. Все испытуемые сплавы, за исключением алюминиевого сплава 6061-Т4, разрушались при испытаниях на формообразование взрывом. Исследования с помощью стереомикроскопа и сканирующего электронного микроскопа сплавов в состоянии пиковой прочности Т6 выявили транскристаллический излом и фасетки скола, возникающие в результате хрупкого разрушения, инициированного высокой скоростью деформации.