沈阳飞机工业（集团）有限公司 辽宁省沈阳市 110034
摘要：航空铝合金是现代铝合金材料使用中的重要品种，对于现代工业制造以及飞机制造都有非常重要的影响。本文笔者主要研究对象是航空铝合金的性能，在文章设计了航空铝合金预拉伸、热处理工艺后的正交试验，分析了航空铝合金材料在使用了预拉伸以及热处理工艺后的各项性能。
关键词：航空铝合金；预拉伸；热处理工艺
铝合金材料是当前社会生产中应用的一种非常重要的复合型材料，其主要具有耐腐蚀性、稳定性以及质量轻的特点。在现代航空航天业中铝合金材料的应用非常重要，直接决定了飞行器的生产制造质量。随着铝合金材料的广泛应用，材料生产制造过程中增加了对复合型材料的研究。而对铝合金材料预拉伸以及热处理工艺的试验分析，以利于铝合金材料的发展研究。
1.铝合金板材预拉伸热处理工艺研究的目的
铝合金板材成型工艺实施中，具有一定的复杂性特点，主要是针对铝合金板材的成形处理工艺相对复杂。在具体的成形工艺研究中，拉伸变形处理工艺实施以及热处理工艺实施都是非常重要的成形工艺环节。经过两个工艺环节的有效处理，保证铝合金板材能够形成良好的材料性能，提升其应用质量性。其一、在铝合金板材成形处理中，预拉伸工艺的使用非常关键，其主要是改变铝合金板材的形态，使铝合金原材料发生形变，从而保证铝合金板材能够进一步处理。其二、铝合金板材进行加工成形就要进行热处理工艺，淬火工艺实施，其中大多数金属材料在加工成形过程中，都会选择淬火工艺进行成形处理，通过淬火热处理工艺来完成铝合金板材的硬度性能，最终使铝合金板板材硬度成形。
在铝合金板材实施预拉伸变形处理以及淬火热处理过程中，变形后的材料会在硬度性能方面发生改变，对热处理效果产生一定的影响。而实际的铝合金板材生产过程中，研究二者之间的相互影响，可以通过对铝合金材料工艺处理后的各方面性能进行分析，对铝合金板材的制作工艺以及相关性能进行研究，从而保证铝合金板材能够更好的应用发展。
2.铝合金板材预拉伸热处理试验研究建立
（1）试验原理建立
为了研究铝合金板材预拉伸与热处理工艺实施后的材料性能以及相关影响因素，本文笔者建立相关试验，其主要是通过试验对比方法来对研究铝合金板材预拉伸与热处理工艺实施后的材料性能影响因素进行对比。在实际的铝合金材料拉伸工艺、热处理工艺处理后，其材料的主要参数变化主要包括处理工艺后的实效时间、预拉伸量、拉伸方向等因素，而实际的铝合金板材工艺处理中，其自身材料厚度也会对材料的性能变化造成一定的影响。所以，在具体的铝合金预拉伸热处理后试验分析中，分别选择1mm铝合金材料以及2mm航空铝合金材料两种，并做好相关变量因素的观察统计。实际研究铝合金板材预拉伸热处理工艺实施后材料性能中，选择使用对铝合金材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度进行分析。
（2）具体试验准备分析
在铝合金板材预拉伸热处理试验中，主要包括有试验材料准备以及试验步骤准备两个方面。首先，试验材料准备主要是铝合金材料准备，分别准备1mm和2mm两种铝合金板材，其试验中选择航空工业中广泛应用的变形铝合金2D12，该材料具有良好机械性能。其次，具体试验步骤准备中，包括对预拉伸准备以及热处理工艺准备两个方面，在实际的试验准备中，选择使用三轴加载试验机进行板材预拉伸处理，其具体拉伸中选择在750mm ×180mm半条方向进行拉伸，其主要使用为单向拉伸方法进行拉伸。而实际的热处理工艺处理汇总，选择沈阳飞机制造公司航天热处理工艺进行合理处理，保证热处理工艺能够良好的实施。
3.铝合金板材预拉伸热处理试验结果分析
铝合金板材在具体的实践应用过程中，弹性模量性能、屈服强度性能、抗拉强度性能都是其重要的结构性能，对其具体实施应用有非常重要的作用。所以，本次铝合金板材预拉伸热处理试验中选择对铝合金板材四组性能进行具体的试验分析，以下是实际的试验性能。
3.1铝合金板材试验后的弹性模量性能分析
弹性模量是铝合金板材非常重要的性能因素，对于其具体的性能也起到了一定的作用，所以在当前铝合金板材预拉伸热处理试验中针对弹性模量性能进行了分析。1.试验中针对1mm和2mm热处理工艺或的弹性模量进行分析。实际试验中，1mm与2mm厚度的铝合金板材都具有相似的弹性模量，并且其二者差距比较小。而通过本次铝合金板材预拉伸热处理试验中发现，1mm与2mm铝合金板材在经过热处理工艺处理后，材料的弹性模量性能在一定程度上都有所降低。但是，两种厚度规格的材料板材弹性模量变化都不太明显。所以，热处理工艺后，不同厚度材料对于其弹性模量影响不明显[1]。
而进行具体的深入研究发现，不同厚度的铝合金板材拥有不同的包铝层。试验分析中针对不同包铝层厚度对弹性模量达到影响进行了深入的试验分析，通过具体试验分析发现。2mm厚度的铝包层所占比例相对较大，其主要原因是其自身总体厚度较大，所以导致实际的材料弹性模量变化较大。综上所述，在铝合金板材预拉伸热处理试验后，铝合金材料厚度对于铝合金的弹性模量性能影响不够明显，并且主要的厚度影响因素是铝合金材料的铝包层占比。铝包层占比越少，其对自身的弹性模量性能影响越大。
3.2铝合金板材试验后屈服强度试验性能分析
铝合金板材的屈服强度也是其板材应用过程中非常重要的性能之一，所以在铝合金板材预拉伸热处理试验中，针对屈服强度进行了试验分析。通过具体的试验分析发现，在本次试验中，影响到铝合金板材的屈服强度主要因素包括材料厚度以及热处理有效时间等[2]。1.热处理工艺对于材料的屈服强度具有明显的影响。试验中，对经过热处理后的时效时间对原材料屈服性能进行了对比，其中发现热处理工艺后，材料的屈服强度有了较大程度的提升，并且与热处理时效时间成正比例关系。实际的屈服强度试验中，针对材料厚度对屈服强度影响进行了对比分析。1mm和2mm铝合金材料在初始屈服强度上就有很大差别，并且抗拉强度也有差异，2mm板材的屈服强度明显增大，并且2mm厚度的材料屈服强度受到的影响相对比较大，其变化幅度也要比1mm屈服强度变化要大。而深入研究发现，导致不同厚度材料屈服强度性能变化不同的主要因素是晶界面积，晶界面积较大的情况下，屈服强度变化更大。
3.3铝合金板材试验后抗拉强度分析
铝合金板材预拉伸热处理试验中对铝合金板材试验后的抗拉强度进行影响分析。在具体的试验过程中主要对材料厚度、实效时间以及拉伸方向进行了抗拉强度影响分析。1.铝合金板材预拉伸热处理试验中发现材料厚度增加，在经过两项工艺处理后，铝合金板材的抗压强度变化更大。2.铝合金板材预拉伸热处理试验中发现实效时间增加，两项工艺处理后，铝合金板材的抗拉强度增加。3.0°、45°、90°方向拉伸中不同方向对于材料抗拉强度影响不同，其中三种拉伸角度呈现递减趋势[3]。
结束语
本文笔者从抗拉强度、屈服强度以及弹性模量四个方面阐述了铝合金板材预拉伸热处理试验后铝合金板材的各项性能变化。希望能够对铝合金材料的发展应用有所帮助。
参考文献：
[1]方杰，易幼平，黄始全，et al.预拉伸变形对2219铝合金环形件组织与力学性能的影响[J].材料导报，2019（18）：3062-3066.
[2]熊纯，江茫，徐进军.预拉伸对X2A66铝合金蠕变时效力学性能与微结构的影响[J].兵器材料科学与工程，2019，42（01）：66-71.
[3]徐春，廖永启，陈仁宗，et al.预拉伸对5层铝热传输材料焊后耐熔蚀性能的影响[J].上海金属，2018，40（04）：56-59.