7050鋁合金厚板淬火溫度場及內(nèi)應(yīng)力場的數(shù)值模擬研究.pdf

1、高強(qiáng)高韌、低殘余應(yīng)力的7050鋁合金預(yù)拉伸板是現(xiàn)代航空、武器裝備工業(yè)必不可少的關(guān)鍵材料。這種合金經(jīng)過固溶熱處理、淬火及后續(xù)的時效強(qiáng)化后大大提高了其強(qiáng)度。然而快速冷卻雖然保證了合金良好的力學(xué)性能，但溫度梯度會造成很高的殘余應(yīng)力。降低冷卻速度會減小殘余應(yīng)力，但也降低了其力學(xué)性能，特別是對于淬火敏感的合金。因此理想的淬火應(yīng)該是盡量減小殘余應(yīng)力并且提高合金的強(qiáng)度。 本文在Gleeble-1500熱模擬試驗機(jī)及JR-3熱物性測試儀上分別

2、測得了7050合金的主要力學(xué)性能和熱物性參數(shù)。借助有限元分析軟件MSC.Marc，建立了7050鋁合金厚板淬火過程中的溫度場、內(nèi)應(yīng)力場的計算機(jī)模型，并對計算模型進(jìn)行了一定的優(yōu)化。 結(jié)果表明：淬火過程中表面金屬都經(jīng)歷從拉應(yīng)力轉(zhuǎn)變到壓應(yīng)力的過程，心部金屬都經(jīng)歷從壓應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓚?yīng)力的過程，并最終呈現(xiàn)表面壓應(yīng)力、心部拉應(yīng)力的空間分布特征。 界面換熱條件對鋁板表面冷速及應(yīng)力演變的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于心部。過大的表面換熱強(qiáng)度會大大增加鋁