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随着现代飞机的机动性、高速性的不断提高,飞机的结构设计由传统的铆接装配逐步向整体壁板结构转变。而时效成形技术是保证整体壁板成形质量和提高其使用寿命的有效工艺方法。在国内,对温度场、应力场下的时效成形技术研究较多,而关于超声波对时效成形的影响缺乏基础性研究。本文以7075铝合金为研究对象,研究了超声振动对试件时效成形性能的影响规律,为时效成形技术提供一种新方法。为研究超声振动对试件时效成形性能的影响规律,在自制的超声振动装置的基础上,自行设计并制备了时效成形工装,该工装可安全、稳定、有效地施加超声振动,为研究超声振动对时效成形试件性能的影响提供了基本条件。为获得时效成形后试件的回弹率最小的工艺条件,用正交试验的方法研究了超声波施加功率、超声波施加时间及试件宽度尺寸等工艺参数对试件回弹率的影响。研究结果表明:超声波施加时间对回弹率影响最大,超声波施加功率对回弹率影响次之,试件宽度尺寸对回弹率影响最小;当超声波施加功率为1600W,超声波施加时间为12h时,试件回弹率达到最小;与普通时效成形相比,超声振动时效的试件回弹率降低了11.07%;超声振动对时效成形试件的强度、延伸率影响不大,其波动值均不超过4%。为更好地解释超声振动对时效成形性能的影响规律,还运用多种微观分析方法(如OM、SEM及TEM)对超声振动作用下时效成形后试件的微观组织进行观察分析。微观组织分析表明:与普通时效成形相比,超声振动处理对试件的晶粒尺寸大小影响不大。随着超声波施加时间的延长和超声波施加功率的增大,第二相组织的数量和尺寸发生均逐渐减小;试件的韧窝数量逐渐增多,韧窝深度逐渐增大,韧窝尺寸有所减小;晶内析出相由细小球状析出相逐渐转化为片状或短棒状的平衡相,且平衡相尺寸有随之变小的趋势;晶界沉淀相的形状由大型颗粒状随之转变成小型针条状,且晶界析出相的间距逐渐变大;晶界无沉淀析出带略有变宽的趋势。