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为实现结构轻量化,应对能源危机,轻质合金在航空航天和汽车工业得到大量应用,以加工制造高强度、高精度以及形状复杂零件。热处理与热成形相结合,既可提高成形零件强度,还能避免成形后热处理导致零件形状变化。为此,热成形-淬火一体化工艺将具备良好的研究前景。本文建立起了铝合金板材热态快速成形专用装置,可满足热成形-淬火一体化强化规律研究。该装置能够实现模具的快速加热和控温;模具的快速冷却和零件淬火;高压气体的可靠密封、传输和控制以及板材拉深和气胀复合成形。冷模冷却速度约为50℃/s,热模最高加热温度550℃,高压源最高压力35Mpa。通过单向拉伸试验研究了温度和应变速率对6A02铝合金板材高温力学性能的影响,确定了板材在温度为RT.至575℃,应变速率为10-3s-1-10-1s-1范围内应力-应变关系。通过扫描电子显微镜观察了不同条件下拉伸断口形貌,断裂形式主要为穿晶韧性断裂,机理为微孔聚集断裂。进行了6A02铝合金板材热成形-淬火一体化工艺实验研究,通过维氏硬度试验,评价其强化效果。板材经典型热处理工艺处理后,强度明显提高。热成形时,主要研究了温度对成形件强度影响,温度升高,软化程度增加。HFQ成形时,主要研究了固溶度、时效工艺和冷却速度对强度变化的影响:HFQ冷模成形时,冷却水流速越大,冷却速度越大,强化效果越好;HFQ热模成形时,随模具温度升高,强化效果整体呈先提高后降低的趋势。水淬后热成形,主要研究了二次加热温度和停放时间对强度变化的影响:二次加热到300℃以前时,强化效果与HFQ热模成形相近,温度升高,强化效果明显下降;随停放时间延长,强化效果先提高后降低,整体强化良好,通过透射电子显微镜(TEM)确定了析出相,主要强化相是Mg2Si,尚处于欠时效阶段;利用扫描电子显微镜(SEM)分析了第二相析出情况及其分布,沿基体弥散析出达到强化效果,沿晶界析出和杂质相不均匀析出,降低了强化程度;利用电子背散射衍射分析技术(EBSD)观察了晶粒组织形貌,热成形软化的主要原因是回复。