鋁合金輕量化壁板的激光誘導熱成形研究.pdf

1、近年來，隨著航空航天、船舶、汽車等行業(yè)的快速發(fā)展，輕質(zhì)金屬板材的應用日益廣泛，其中鋁合金憑借質(zhì)量輕、強度高、耐腐蝕等優(yōu)良特性得到了大量應用。針對包括鋁合金在內(nèi)的金屬板材，傳統(tǒng)的成形工藝通常需要借助模具來對板材進行成形。然而對于一些大尺寸、形狀復雜、成形精度的要求不高、小批量生產(chǎn)的零件來說，模具的設計周期會很長，同時制造成本很高，因此近年來，一種新的無模成形技術(shù)——激光誘導熱成形技術(shù)逐漸引起了人們的關(guān)注。本文針對航天用5A06鋁合金輕量化

2、壁板的激光誘導熱成形工藝技術(shù)進行了基礎研究，探索該材料的激光誘導熱成形的基本工藝規(guī)律，為后續(xù)實際應用打下基礎。
　　本文首先通過試驗對航天用5A06鋁合金的激光誘導熱成形特性進行了研究。確定了5A06鋁合金激光誘導熱成形的合理工藝參數(shù)范圍，并分析了激光加熱對于鋁合金材料的微觀組織及硬度的影響。同時利用正交試驗探索了激光功率、光斑直徑、掃描速度、掃描線位置等工藝參數(shù)對5A06鋁合金板材變形量的影響程度，并通過單因素試驗研究了不同工藝

3、參數(shù)對板材變形量的影響規(guī)律。
　　本文還對板材激光誘導熱成形中嚴重影響板材成形精度的邊界效應現(xiàn)象（或稱翹曲現(xiàn)象）進行了研究。分析其產(chǎn)生的原因并且深入研究了激光功率和掃描線位置對邊界效應的影響，提出了利用變功率掃描方式抑制邊界效應的工藝方法，并分別通過有限元仿真分析與實驗驗證了這一方法對于抑制邊界效應現(xiàn)象的有效性。
　　在上述研究的基礎上，對航天用5A06鋁合金輕量化壁板的激光誘導熱成形工藝規(guī)劃進行了研究。利用有限元方法分析了