7085铝合金大锻件多向锻造均匀性调控及淬火残余应力消减工艺研究

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1、万方数据中图分类号UDCTB3132硕士学位论文学校代码!Q量三三密级公珏7085铝合金大锻件多向锻造均匀性调控及淬火残余应力消减工艺研究Multidirectionalforginguniformitycontrolandquenchingresidualstressreductionprocessresearchof7085aluminumalloylargetorglngs一作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：罗国云机械工程机械设计及理论机电工程学院易幼平教授论文答辩日期型[竺篁：f刍答辩委员会主席中南大学二。一四年五月万方数据删舢舢删舢删删舢删删Y

2、2685585原创性声明～本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特．另zlDi：t以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：骂址日期：三鱼卑年[月卫日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、

3、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。日期：鲨单年互月卫日万方数据7085铝合金大锻件多向锻造均匀性调控及淬火残余应力消减工艺研究摘要：7085铝合金是新一代高强、高韧、低淬火敏感性航空结构材料，主要应用于飞机大型主承力结构件的制造。多向锻造是大型整体构件改善微观组织和提高力学性能的重要途径，然而，随着锻件向着大型化、整体化方向发展，锻件内部组织与性能不均匀及淬火残余应力过大等问题突出，极易导致锻件性能不合格。本文围绕7085铝合金大锻件多向锻造均匀性以及淬火残余应力问题开展了

4、工艺仿真与实验研究，取得了如下研究进展：(1)利用Deform．3D有限元软件，建立了7085铝合金大锻件多向锻造成形工艺模型，研究了模具温度对大锻件多向锻造均匀性的影响。结果表明：当模具温度在250℃~420℃时，模具温度越高，锻件温度均匀性越好，模具温度为420℃时，锻件平均温度为445℃，温度均方差为5．82；模具温度为380℃时，锻件等效应变均匀性较好，平均等效应变达到6，4以上，等效应变均方差为0．94。(2)开展了7085铝合金锻件组织均匀性实验，研究了模具温度对锻件微观组织演化及组织均匀性的影响。结果表明：模具温度在250"C～380℃时，锻件边界部位为纤维组织

5、，没有明显的再结晶组织；模具温度在400℃～450℃时，边界部分出现了部分再结晶组织，再结晶百分数较小，晶粒尺寸较大且分布不均匀；模具温度在250℃--450℃时，中心部位均出现了大量细小均匀的再结晶组织。提高模具温度，锻件各部位组织演变机制趋于一致，均发生了动态再结晶，有利于提高其组织均匀性。(3)借助ABAQUS有限元软件，建立了7085铝合金大锻件淬火有限元模型，研究了大锻件淬火温度场与应力场分布规律。结果表明：淬火过程中，锻件各部位冷却强度不一致，形成了明显的温度梯度，最大温差达200℃。淬火过程中锻件残余应力交替变化，淬火结束时锻件心部受拉应力，边部受压应力。沿锻件

6、的长度方向的残余应力最大，心部的最大拉应力达380MPa，表面的最大压应力达．400MPa。(4)利用ABAQUS有限元软件，建立了7085铝合金大锻件冷模压仿真模型，研究了冷模压消减大锻件淬火残余应力工艺。结果表明：模压量为2％时，大锻件心部和外表面的应力降低到一120MPaM20MPa，消减效果较好。整体模压和分段模压两种方式下，锻件心部的残余拉应力都降低到了IOOMPa以下。残余应力分布均匀性方面，整体模压万方数据优于分段模压。关键词：7085铝合金；大锻件；多向锻造；均匀性；淬火残余应力；冷模压分类号：TB3lⅡ万方数据MultidirectionalForgingU

7、niformityControlandQuenchingResidualStressReductionProcessResearchof7085AluminumAlloyLargeForgingsAbstract：7085aluminumaUoyiSallaircraftstructuralmaterialswithaseriesofexcellentproperties，suchashighstrength，hightoughnessandlowquenchingsensitivity．7085alu