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书名：纤维金属层板的力学性能及成形技术
定价：89.0
ISBN：9787030520289
作者：陶杰,李华冠,胡玉冰
版次：1
出版时间：2017-03
内容提要：
纤维金属层板作为一种超混杂复合材料，综合了传统纤维复合材料和金属材料的特点，具有高的比强度和比刚度，优良的疲劳、冲击性能以及高损伤容限，是航空航天、轨道交通及汽车等领域备受青睐的轻质材料。本书共十章，针对国际上在该领域研究的热点问题，系统、详细地介绍了作者团队多年来在纤维金属层板的体系设计、损伤理论、力学性能、仿真技术及成形方法等方面的*新研究成果，内容丰富、新颖，具有系统性和前瞻性。
目录：
目录
前言
第1章 玻璃纤维铝锂合金层板的力学性能 1
1.1 概述 1
1.2 玻璃纤维铝锂合金层板的制造技术 2
1.3 玻璃纤维铝锂合金层板的综合性能 20
1.4 本章小结 38
参考文献 38
第2章 TiGr层板的制备与力学性能 42
2.1 概述 42
2.2 Ti/CF/PMR聚酰亚胺超混杂层板 42
2.3 Ti/CF/PEEK超混杂层板 58
2.4 本章小结 61
参考文献 62
第3章 GLARE层板层间剪切失效与性能评价 64
3.1 概述 64
3.2 GLARE短梁受载层间剪切失效 68
3.3 GLARE双梁受载层间剪切失效 74
3.4 本章小结 81
参考文献 82
第4章 GLARE层板弯曲失效与性能评价 83
4.1 概述 83
4.2 GLARE在弯曲载荷下的失效 84
4.3 GLARE弯曲失效机制与性能评价 92
4.4 本章小结 103
参考文献 104
第5章 纤维金属层板静载力学性能的数值模拟与实验研究 106
5.1 概述 106
5.2 各组分材料模型的建立 106
5.3 界面模型的参数获取 114
5.4 静载力学性能的有限元模拟及损伤分析 120
5.5 本章小结 151
参考文献 152
第6章 FMLs疲劳性能的实验研究及预测 154
6.1 概述 154
6.2 MLs的疲劳裂纹扩展速率 154
6.3 FMLs的疲劳寿命 180
6.4 本章小结 193
参考文献 193
第7章 GLARE层板的成形性能及自成形技术 196
7.1 概述 196
7.2 成形性能 198
7.3 自成形技术 207
7.4 本章小结 213
参考文献 214
第8章 GLARE层板的滚弯成形技术 215
8.1 概述 215
8.2 滚弯成形原理与模型建立 216
8.3 滚弯成形后层板的回弹规律研究 220
8.4 滚弯成形后层板的残余应力分布 229
8.5 滚弯成形后层板界面失效规律研究 231
8.6 本章小结 238
参考文献 239
第9章 FMLs喷丸成形技术 241
9.1 概述 241
9.2 喷丸工艺的选择及优化 243
9.3 喷丸变形特性研究 252
9.4 喷丸对层板性能的影响 260
9.5 TiGr层板的喷丸成形 265
9.6 本章小结 271
参考文献 272
第10章 GLARE复合管液压成形技术 274
10.1 概述 274
10.2 GLARE复合管液压胀接工艺的理论计算 276
10.3 GLARE复合管液压胀接的有限元仿真 283
10.4 GLARE复合管液压胀接工艺研究 288
10.5 其他FMLs复合管 297
10.6 本章小结 299
参考文献 300
在线试读：
第1章 玻璃纤维铝锂合金层板的力学性能
1.1 概述
作为第二代FMLs，GLARE层板是由0.3～0.5mm的铝合金薄板与玻璃纤维增强环氧树脂预浸料(0.2～0.3mm)交替层压而成，密度低且具有突出的抗拉压疲劳性能及较高的缺口断裂性能，可使飞机结构减重25%～30%，抗疲劳寿命提高10～15倍［1］。GLARE层板也因其优异的性能在航空航天上广泛应用，并成为大型客机机身、机翼蒙皮等轻质结构材料的重要选材 ［2］。
然而，较传统铝合金，GLARE层板的的模量较低，限制了其应用范围；同时，随着碳纤维复合材料等高性能复合材料的发展，大型飞机对选材提出了更高的要求，如何在传统GLARE层板的基础上，进一步实现材料减重并提高损伤容限能力，是FMLs发展中亟待解决的问题。用碳纤维替代GLARE层板中的玻璃纤维发展而来的CARE层板可显著改善材料的刚度；但铝合金和碳纤维间存在显著的电偶腐蚀，使该类材料迄今未得到商业化应用［3］。在此基础上，采用碳纤维增强钛合金的TiGr层板不存在腐蚀的问题，但TiGr层板的研究成熟度低，制造成本高且断裂韧性差，无法完全替代现有的GLARE层板［4］。
除了改变增强纤维，改变GLARE层板中的金属层也是可行的办法。较传统GLARE层板所使用的2024-T3铝合金，新型铝锂合金具有低密度、高比强度和高比刚度、低疲劳裂纹扩展速率、较好的高低温性能和可焊性等性能特点，在航空航天领域显示出广阔的应用前景［5, 6］。用铝锂合金取代传统铝合金材料具有显著的减重效果，可使现有飞机减重10%，新型飞机减重15%～20%［7, 8］；且铝锂合金的材料制造及零件加工工艺与普通铝合金无太大差别，可沿用普通铝合金的技术和设备；此外，较碳纤维复合材料，铝锂合金易于成形和维修。随着铝锂合金研究及应用的不断推进，其技术成熟度不断提高且成本不断降低；采用损伤容限能力优异的铝锂合金替代传统的2024-T3铝合金作为金属基板，研制新型GLARE层板将有效提高材料的综合性能。
然而，FMLs金属基板的厚度一般为0.2～0.5mm，且有热处理状态的要求，传统GLARE层板即选用0.3mm厚、T3态2024铝合金基板［9］。而对铝锂合金而言，目前还未有该厚度范围的商用薄板；同时对热处理工艺的控制不当极易导致铝锂合金断裂韧性的恶化。作为率先开展FMLs研究的TU Delft大学及Fokker公司，早在21世纪初即提出了采用铝锂合金作为金属基板制造FMLs的构想，但至今未有公开报道的研究进展。Huang等［10］采用2mm铝锂合金制造了纤维金属混杂结构并探索其疲劳裂纹扩展机理，发现铝锂合金较传统铝合金更利于材料结构性能的改善。然而，较传统GLARE层板采用的0.3mm厚铝合金基板，其采用的2mm铝锂合金所制造的混杂结构不属于真正意义上的FMLs，其尺度效应导致该结构与FMLs在界面作用、纤维桥接效力等方面有较大差异。目前，俄罗斯全俄航空材料研究院(VIAM)［11］是**被报道开展铝锂合金增强FMLs探索研究的单位。其将1441铝锂合金成功轧制至0.3～0.5mm厚，以S2高强玻璃纤维作为增强体，制造了新型玻璃纤维铝锂合金超混杂层板，并与传统GLARE层板对比了拉伸、疲劳等性能。研究结果表明，所制造的新型FMLs仅获得了与传统GLARE层板较为接近的力学性能，并未获得显著的增强效果。其推测的原因包括铝锂合金制造过程的工艺控制难度高、技术成熟度差等［12］，这也是目前铝锂合金强韧化研究中的普遍难题。
但总的来说，随着铝锂合金相关技术研究的不断深入和推进，作者认为铝锂合金在FMLs上的应用具有广阔的前景，其可行性原因包括以下几点。
（1） 铝锂合金具有显著的性能优势。尽管在GLARE层板中，纤维作为增强体并起到主要承载作用，但金属层在GLARE层板中的体积分数*大，对其整体性能具有重要的影响，尤其是对其刚度的影响。
（2） 随着铝锂合金研究的深入及应用的拓展，其强韧化机制及相关规律将被进一步认识和揭示，相关技术的成熟度会不断提高，材料成本也将不断降低。
（3） 铝锂合金及新型FMLs的应用大多集中于飞机机身、机翼结构，二者在成形加工、连接、修补等方面具有较高的技术融合度，也利于飞机整体结构强度的改善。
本章重点探讨新型玻璃纤维-铝锂合金层板(NFMLs)的制造及性能。
1.2 玻璃纤维铝锂合金层板的制造技术
1.2.1 铝锂合金基板的制造技术
FMLs的金属层一般被称为金属基板。若采用铝锂合金代替传统2024铝合金制造新型铝锂合金玻璃纤维层板(NFMLs)，必须首先获得性能优异且符合FMLs制造要求的金属基板。FMLs金属基板的厚度一般为0.2～0.5mm，且有热处理状态的要求，传统GLARE层板即选用的0.3mm厚、T3态2024铝合金基板。而对铝锂合金而言，目前还未有该厚度范围的商用薄板。针对所选用的大型商用飞机用新型铝锂合金，前期研究也表明［13, 14］，其对固溶、时效工艺较传统铝合金更为敏感，存在复杂且独特的相析出行为。故本节首先探讨新型铝锂合金基板的制造问题。
1.铝锂合金选材
本书选用的实验材料为面向我国大型商用飞机而*新研制的新型铝锂合金，由美国ALCOA公司研制。该合金属于广泛应用于航空航天器的Al-Cu-Li系合金，但在合金设计中显著提高了Cu/Li的元素比例至5.28，使其具有异于同类合金的性能特点和相析出行为［15］。
新型铝锂合金的元素成分见表1.1，初始状态为T8态、2mm厚轧制薄板。
表1.1 铝锂合金元素成分表(%)
针对现有的2mm厚T8态新型铝锂合金轧制薄板，可采用如图1.1所示的工艺流程对其进行轧制及后续热处理强化，以获得满足NFMLs制造要求的0.3mm厚T3态铝锂合金基板。该研究也将在下文中详述。
图1.1 铝锂合金基板的制造工艺流程
2.退火处理
T8态铝锂合金是经过预变形加人工时效后获得的，在所有热处理状态中具有*高的强度和优异的损伤容限，是铝锂合金作为航空器结构材料时的主要服役状态。该合金在T8态的主要析出相为T1相，如图1.2所示。该析出相是在{111}基体晶面上形成的六角形板条相，具有很好的强化效果，不易被位错切过，能大幅提高合金强度。这种相析出形貌及组织特点也使其具有了优异的力学性能。在T8态下，合金的拉伸强度可达551.12MPa，屈服强度可达509.10MPa，显著优于普通铝合金，见表1.2。在具有高强度的同时，铝锂合金还保持11.20%的断裂伸长率，获得了较为理想的强度和塑性匹配。此外，合金的拉伸弹性模量超过80GPa，较其他高强铝合金在刚度方面有明显改善。
图1.2 T8态铝锂合金的相析出形貌图
表1.2 T8态铝锂合金的拉伸性能
在铝锂合金的热处理制度中，T8态具有*高的强度，很难进行塑性变形。基于已有的2mm铝锂合金板材，必须通过轧制工艺降低材料厚度至0.3mm，以满足NFMLs的制造要求。而在轧制前，需对合金进行退火处理，降低强度并提高塑性和韧性，改善材料的塑性变形能力。而铝锂合金的退火及下文所述的固溶处理，对温度精度要求高，一般需在具有空气循环系统的热处理设备中进行。
根据图1.3的退火工艺对合金退火后，铝锂合金的强度明显下降，塑性获得改善（表1.3）。其中，屈服强度仅为110.43MPa，而断裂伸长率可达19.52%，具有很好的塑性变形能力。
图1.3 铝锂合金退火工艺
表1.3 O态铝锂合金的拉伸性能
3.铝锂合金的轧制工艺
对2mm厚铝锂合金O态薄板进行轧制，按照2.0mm→1.4mm→1.05mm→0.65mm→0.3mm的压下工艺经四道次冷轧至0.3mm，总压下量为85%。
经过不同道次的轧制后，铝锂合金薄板的厚度均匀性较好，当薄板轧制至目标尺寸0.3mm时（图1.4），其厚度偏差可控制在±0.02mm的范围内，可有效保障后续层板的性能稳定性。
轧制后获得的0.3mm厚铝锂合金薄板如图1.5所示，其平整度及表面光洁度均较好。
图1.4铝锂合金薄板在不同轧制道次下的厚度分布
图1.5通过轧制获得的0.3mm铝锂合金薄板
4.铝锂合金的固溶处理
对铝锂合金进行525℃，30min固溶、水淬处理，以获得过饱和固溶体，并提供合理的相变驱动力，为后续时效过程的第二相强化做准备。根据前期的研究［14］，此类铝锂合金对固溶温度较为敏感，温度每升高10℃都会对其性能有较大影响，因此必须精确控制固溶工艺参数，控温精度和温度均匀性均应保持在±1℃以内。热处理过程中，温度的精确控制是实现铝锂合金强韧化的关键。
5.铝锂合金的自然时效
铝锂合金一般采用时效处理进行材料强化以满足使用要求。目前，铝锂合金*广泛的服役状态为T8态，可在具有*高的抗拉强度及屈服强度的同时，保持一定的塑性和韧性，损伤容限性能优异。除T8态外，铝锂合金也经常在T3状态下使用，即预变形加自然时效处理后获得的热处理状态。较T8态而言，铝锂合金在T3态下强度有所降低，但塑性及断裂韧性提高显著，在具备承载能力的同时还可以进行一定的塑性成形。对于纤维金属层板的金属基板而言，T3态则更为合适。
定价：89.0
ISBN：9787030520289
作者：陶杰,李华冠,胡玉冰
版次：1
出版时间：2017-03
内容提要：
纤维金属层板作为一种超混杂复合材料，综合了传统纤维复合材料和金属材料的特点，具有高的比强度和比刚度，优良的疲劳、冲击性能以及高损伤容限，是航空航天、轨道交通及汽车等领域备受青睐的轻质材料。本书共十章，针对国际上在该领域研究的热点问题，系统、详细地介绍了作者团队多年来在纤维金属层板的体系设计、损伤理论、力学性能、仿真技术及成形方法等方面的*新研究成果，内容丰富、新颖，具有系统性和前瞻性。
目录：
目录
前言
第1章 玻璃纤维铝锂合金层板的力学性能 1
1.1 概述 1
1.2 玻璃纤维铝锂合金层板的制造技术 2
1.3 玻璃纤维铝锂合金层板的综合性能 20
1.4 本章小结 38
参考文献 38
第2章 TiGr层板的制备与力学性能 42
2.1 概述 42
2.2 Ti/CF/PMR聚酰亚胺超混杂层板 42
2.3 Ti/CF/PEEK超混杂层板 58
2.4 本章小结 61
参考文献 62
第3章 GLARE层板层间剪切失效与性能评价 64
3.1 概述 64
3.2 GLARE短梁受载层间剪切失效 68
3.3 GLARE双梁受载层间剪切失效 74
3.4 本章小结 81
参考文献 82
第4章 GLARE层板弯曲失效与性能评价 83
4.1 概述 83
4.2 GLARE在弯曲载荷下的失效 84
4.3 GLARE弯曲失效机制与性能评价 92
4.4 本章小结 103
参考文献 104
第5章 纤维金属层板静载力学性能的数值模拟与实验研究 106
5.1 概述 106
5.2 各组分材料模型的建立 106
5.3 界面模型的参数获取 114
5.4 静载力学性能的有限元模拟及损伤分析 120
5.5 本章小结 151
参考文献 152
第6章 FMLs疲劳性能的实验研究及预测 154
6.1 概述 154
6.2 MLs的疲劳裂纹扩展速率 154
6.3 FMLs的疲劳寿命 180
6.4 本章小结 193
参考文献 193
第7章 GLARE层板的成形性能及自成形技术 196
7.1 概述 196
7.2 成形性能 198
7.3 自成形技术 207
7.4 本章小结 213
参考文献 214
第8章 GLARE层板的滚弯成形技术 215
8.1 概述 215
8.2 滚弯成形原理与模型建立 216
8.3 滚弯成形后层板的回弹规律研究 220
8.4 滚弯成形后层板的残余应力分布 229
8.5 滚弯成形后层板界面失效规律研究 231
8.6 本章小结 238
参考文献 239
第9章 FMLs喷丸成形技术 241
9.1 概述 241
9.2 喷丸工艺的选择及优化 243
9.3 喷丸变形特性研究 252
9.4 喷丸对层板性能的影响 260
9.5 TiGr层板的喷丸成形 265
9.6 本章小结 271
参考文献 272
第10章 GLARE复合管液压成形技术 274
10.1 概述 274
10.2 GLARE复合管液压胀接工艺的理论计算 276
10.3 GLARE复合管液压胀接的有限元仿真 283
10.4 GLARE复合管液压胀接工艺研究 288
10.5 其他FMLs复合管 297
10.6 本章小结 299
参考文献 300
在线试读：
第1章 玻璃纤维铝锂合金层板的力学性能
1.1 概述
作为第二代FMLs，GLARE层板是由0.3～0.5mm的铝合金薄板与玻璃纤维增强环氧树脂预浸料(0.2～0.3mm)交替层压而成，密度低且具有突出的抗拉压疲劳性能及较高的缺口断裂性能，可使飞机结构减重25%～30%，抗疲劳寿命提高10～15倍［1］。GLARE层板也因其优异的性能在航空航天上广泛应用，并成为大型客机机身、机翼蒙皮等轻质结构材料的重要选材 ［2］。
然而，较传统铝合金，GLARE层板的的模量较低，限制了其应用范围；同时，随着碳纤维复合材料等高性能复合材料的发展，大型飞机对选材提出了更高的要求，如何在传统GLARE层板的基础上，进一步实现材料减重并提高损伤容限能力，是FMLs发展中亟待解决的问题。用碳纤维替代GLARE层板中的玻璃纤维发展而来的CARE层板可显著改善材料的刚度；但铝合金和碳纤维间存在显著的电偶腐蚀，使该类材料迄今未得到商业化应用［3］。在此基础上，采用碳纤维增强钛合金的TiGr层板不存在腐蚀的问题，但TiGr层板的研究成熟度低，制造成本高且断裂韧性差，无法完全替代现有的GLARE层板［4］。
除了改变增强纤维，改变GLARE层板中的金属层也是可行的办法。较传统GLARE层板所使用的2024-T3铝合金，新型铝锂合金具有低密度、高比强度和高比刚度、低疲劳裂纹扩展速率、较好的高低温性能和可焊性等性能特点，在航空航天领域显示出广阔的应用前景［5, 6］。用铝锂合金取代传统铝合金材料具有显著的减重效果，可使现有飞机减重10%，新型飞机减重15%～20%［7, 8］；且铝锂合金的材料制造及零件加工工艺与普通铝合金无太大差别，可沿用普通铝合金的技术和设备；此外，较碳纤维复合材料，铝锂合金易于成形和维修。随着铝锂合金研究及应用的不断推进，其技术成熟度不断提高且成本不断降低；采用损伤容限能力优异的铝锂合金替代传统的2024-T3铝合金作为金属基板，研制新型GLARE层板将有效提高材料的综合性能。
然而，FMLs金属基板的厚度一般为0.2～0.5mm，且有热处理状态的要求，传统GLARE层板即选用0.3mm厚、T3态2024铝合金基板［9］。而对铝锂合金而言，目前还未有该厚度范围的商用薄板；同时对热处理工艺的控制不当极易导致铝锂合金断裂韧性的恶化。作为率先开展FMLs研究的TU Delft大学及Fokker公司，早在21世纪初即提出了采用铝锂合金作为金属基板制造FMLs的构想，但至今未有公开报道的研究进展。Huang等［10］采用2mm铝锂合金制造了纤维金属混杂结构并探索其疲劳裂纹扩展机理，发现铝锂合金较传统铝合金更利于材料结构性能的改善。然而，较传统GLARE层板采用的0.3mm厚铝合金基板，其采用的2mm铝锂合金所制造的混杂结构不属于真正意义上的FMLs，其尺度效应导致该结构与FMLs在界面作用、纤维桥接效力等方面有较大差异。目前，俄罗斯全俄航空材料研究院(VIAM)［11］是**被报道开展铝锂合金增强FMLs探索研究的单位。其将1441铝锂合金成功轧制至0.3～0.5mm厚，以S2高强玻璃纤维作为增强体，制造了新型玻璃纤维铝锂合金超混杂层板，并与传统GLARE层板对比了拉伸、疲劳等性能。研究结果表明，所制造的新型FMLs仅获得了与传统GLARE层板较为接近的力学性能，并未获得显著的增强效果。其推测的原因包括铝锂合金制造过程的工艺控制难度高、技术成熟度差等［12］，这也是目前铝锂合金强韧化研究中的普遍难题。
但总的来说，随着铝锂合金相关技术研究的不断深入和推进，作者认为铝锂合金在FMLs上的应用具有广阔的前景，其可行性原因包括以下几点。
（1） 铝锂合金具有显著的性能优势。尽管在GLARE层板中，纤维作为增强体并起到主要承载作用，但金属层在GLARE层板中的体积分数*大，对其整体性能具有重要的影响，尤其是对其刚度的影响。
（2） 随着铝锂合金研究的深入及应用的拓展，其强韧化机制及相关规律将被进一步认识和揭示，相关技术的成熟度会不断提高，材料成本也将不断降低。
（3） 铝锂合金及新型FMLs的应用大多集中于飞机机身、机翼结构，二者在成形加工、连接、修补等方面具有较高的技术融合度，也利于飞机整体结构强度的改善。
本章重点探讨新型玻璃纤维-铝锂合金层板(NFMLs)的制造及性能。
1.2 玻璃纤维铝锂合金层板的制造技术
1.2.1 铝锂合金基板的制造技术
FMLs的金属层一般被称为金属基板。若采用铝锂合金代替传统2024铝合金制造新型铝锂合金玻璃纤维层板(NFMLs)，必须首先获得性能优异且符合FMLs制造要求的金属基板。FMLs金属基板的厚度一般为0.2～0.5mm，且有热处理状态的要求，传统GLARE层板即选用的0.3mm厚、T3态2024铝合金基板。而对铝锂合金而言，目前还未有该厚度范围的商用薄板。针对所选用的大型商用飞机用新型铝锂合金，前期研究也表明［13, 14］，其对固溶、时效工艺较传统铝合金更为敏感，存在复杂且独特的相析出行为。故本节首先探讨新型铝锂合金基板的制造问题。
1.铝锂合金选材
本书选用的实验材料为面向我国大型商用飞机而*新研制的新型铝锂合金，由美国ALCOA公司研制。该合金属于广泛应用于航空航天器的Al-Cu-Li系合金，但在合金设计中显著提高了Cu/Li的元素比例至5.28，使其具有异于同类合金的性能特点和相析出行为［15］。
新型铝锂合金的元素成分见表1.1，初始状态为T8态、2mm厚轧制薄板。
表1.1 铝锂合金元素成分表(%)
针对现有的2mm厚T8态新型铝锂合金轧制薄板，可采用如图1.1所示的工艺流程对其进行轧制及后续热处理强化，以获得满足NFMLs制造要求的0.3mm厚T3态铝锂合金基板。该研究也将在下文中详述。
图1.1 铝锂合金基板的制造工艺流程
2.退火处理
T8态铝锂合金是经过预变形加人工时效后获得的，在所有热处理状态中具有*高的强度和优异的损伤容限，是铝锂合金作为航空器结构材料时的主要服役状态。该合金在T8态的主要析出相为T1相，如图1.2所示。该析出相是在{111}基体晶面上形成的六角形板条相，具有很好的强化效果，不易被位错切过，能大幅提高合金强度。这种相析出形貌及组织特点也使其具有了优异的力学性能。在T8态下，合金的拉伸强度可达551.12MPa，屈服强度可达509.10MPa，显著优于普通铝合金，见表1.2。在具有高强度的同时，铝锂合金还保持11.20%的断裂伸长率，获得了较为理想的强度和塑性匹配。此外，合金的拉伸弹性模量超过80GPa，较其他高强铝合金在刚度方面有明显改善。
图1.2 T8态铝锂合金的相析出形貌图
表1.2 T8态铝锂合金的拉伸性能
在铝锂合金的热处理制度中，T8态具有*高的强度，很难进行塑性变形。基于已有的2mm铝锂合金板材，必须通过轧制工艺降低材料厚度至0.3mm，以满足NFMLs的制造要求。而在轧制前，需对合金进行退火处理，降低强度并提高塑性和韧性，改善材料的塑性变形能力。而铝锂合金的退火及下文所述的固溶处理，对温度精度要求高，一般需在具有空气循环系统的热处理设备中进行。
根据图1.3的退火工艺对合金退火后，铝锂合金的强度明显下降，塑性获得改善（表1.3）。其中，屈服强度仅为110.43MPa，而断裂伸长率可达19.52%，具有很好的塑性变形能力。
图1.3 铝锂合金退火工艺
表1.3 O态铝锂合金的拉伸性能
3.铝锂合金的轧制工艺
对2mm厚铝锂合金O态薄板进行轧制，按照2.0mm→1.4mm→1.05mm→0.65mm→0.3mm的压下工艺经四道次冷轧至0.3mm，总压下量为85%。
经过不同道次的轧制后，铝锂合金薄板的厚度均匀性较好，当薄板轧制至目标尺寸0.3mm时（图1.4），其厚度偏差可控制在±0.02mm的范围内，可有效保障后续层板的性能稳定性。
轧制后获得的0.3mm厚铝锂合金薄板如图1.5所示，其平整度及表面光洁度均较好。
图1.4铝锂合金薄板在不同轧制道次下的厚度分布
图1.5通过轧制获得的0.3mm铝锂合金薄板
4.铝锂合金的固溶处理
对铝锂合金进行525℃，30min固溶、水淬处理，以获得过饱和固溶体，并提供合理的相变驱动力，为后续时效过程的第二相强化做准备。根据前期的研究［14］，此类铝锂合金对固溶温度较为敏感，温度每升高10℃都会对其性能有较大影响，因此必须精确控制固溶工艺参数，控温精度和温度均匀性均应保持在±1℃以内。热处理过程中，温度的精确控制是实现铝锂合金强韧化的关键。
5.铝锂合金的自然时效
铝锂合金一般采用时效处理进行材料强化以满足使用要求。目前，铝锂合金*广泛的服役状态为T8态，可在具有*高的抗拉强度及屈服强度的同时，保持一定的塑性和韧性，损伤容限性能优异。除T8态外，铝锂合金也经常在T3状态下使用，即预变形加自然时效处理后获得的热处理状态。较T8态而言，铝锂合金在T3态下强度有所降低，但塑性及断裂韧性提高显著，在具备承载能力的同时还可以进行一定的塑性成形。对于纤维金属层板的金属基板而言，T3态则更为合适。