鋁合金厚板淬火過程及預拉伸熱—力仿真與實驗研究.pdf

1、高強高韌、低殘余應力的7075鋁合金預拉伸板是現代航空、武器裝備工業(yè)必不可少的關鍵材料。這種合金經過固溶熱處理、淬火及后續(xù)的時效強化后大大提高了其強度。然而快速冷卻雖然保證了合金良好的力學性能，但溫度梯度會造成很高的殘余應力，降低冷卻速度會減小殘余應力，但也降低了其力學性能。因此，在保證鋁合金厚板的力學性能的同時，又能大幅度的減少淬火殘余應力成為其研制過程中一個亟待解決的問題。預拉伸是一種消除淬火殘余應力最簡單有效的方法之一，即在淬火時

2、效前給予厚板1.0％-3.0％的總伸長量。 學位論文的主要研究內容為： （1）根據傳熱學基本微分方程，建立大型鋁板一維熱傳導的數學模型，利用MATLAB軟件編制了求解換熱系數的程序，并把所求解的換熱系數作為溫度場仿真中的對流換熱邊界條件。 （2）借助有限元分析軟件MSC.Marc，建立了7075鋁合金厚板的溫度場、內應力場、以及預拉伸的計算機模型，模擬過程考慮了材料特性隨溫度變化的影響。 （3）用有限元的

3、方法，探明了預拉伸對消除7075高強度鋁合金厚板淬火殘余應力的作用規(guī)律。對不同的拉伸工藝進行了分析并計算了不同初始條件下的殘余應力消減率。預拉伸不僅可以消除軋制方向的殘余應力，而且可使橫向方向的殘余應力也有較大幅度降低。 （4）對預拉伸板的等效應變分布云圖的分析表明：7075鋁合金預拉伸板遠離鉗口區(qū)塑性應變分布均勻（約等于各個拉伸量），靠近鉗口區(qū)應變分布不均并且變化劇烈。根據塑性應變分布云圖可以很容易確定應變大于3.0％的區(qū)域，