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2124铝合金可用于制造飞行器结构件及受压承力构件,被广泛应用于航空航天工业等领域。目前国内外已有研究主要集中在成分、热处理以及工艺对2124铝合金的影响规律等方面。因此,2124铝合金的高温流变行为和微观组织演变规律有待深入研究。本文通过实验和理论分析的方法研究了2124铝合金高温流变特性,建立了其高温流变应力的本构模型,探讨该材料的可加工性并获得了优化的成形工艺参数。本文的研究内容与主要成果包括以下四方面:(1)通过热模拟实验和金相实验,研究了变形条件对2124铝合金流变应力和微观组织演变的影响规律,结果表明:随着应变速率的降低或变形温度的升高,2124铝合金流变应力逐渐减小,动态再结晶程度逐渐加强,晶粒粗化。2124铝合金等温压缩过程发生动态再结晶的临界条件为:变形温度T≥713K,Zener-Hollomon参数的自然对数InZ≤44,且动态再结晶临界应变εc与峰值应力对应应变εp之间满足:ε。=0.43ε。。(2)基于2124铝合金高温流变曲线,综合考虑应变速率、应变和变形温度对2124铝合金高温流变行为的耦合作用,建立了一种用于预测2124铝合金高温流变行为的本构模型,其预测值与实验值的最大相对误差为2.99%,因此本文建立的本构模型可精确预测2124铝合金高温流变特性。(3)基于动态材料模型理论,建立了2124铝合金的热加工图并获得了变形条件对功率耗散系数和失稳判据等评价指标的影响规律;结合2124铝合金的金相组织,研究了加工图和微观组织的关联规律,优化了2124铝合金的成形工艺参数,且优化的成形工艺参数是:变形温度为700-743K,应变速率为0.01-0.08s-1。(4)利用DEFORM-3D有限元软件,模拟了2124铝合金的等温压缩过程,结果表明:最大等效应力出现在试样顶部,且随着变形温度的升高或应变速率的降低而减小;热压缩过程中材料内部的损伤值随着变形温度的降低或应变速率的升高而增大。