铝合金厚板预拉伸及淬透性研究

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1、里壅查堂堡主兰堡堡奎一—二蔓兰!!里摘要随着整体壁板技术的问世，铝合金厚板因为其优良的性能广泛应用于航空航天工业、交通运输业等领域，代替原用的铆接件和部分锻件，作航空、航天器的结构型材，市场需求量日益巨增。然而，铝合金厚板在淬火后会产生较大的残余应力，机械性能沿厚度方向分布不均，导致后续机械加工中出现较大尺寸效应。预拉伸是一种消除淬火残余应力最简单有效的方法之一，既在淬火后时效jj{『给予厚板1％一3％的塑性伸长。本文对铝台金厚板淬火后力学性能沿厚度方向的差异化分布进行了研究，采用拉伸实验和硬度实验，金相实验，以及Jominy实验相结合的手段对几种常用铝

2、合金的淬透性能进行了测定，分析了淬火介质温度对厚板力学性能的影响，淬火冷速与淬火组织的关系，得到了2024、6082铝合金的淬硬层深度。时效强化铝合金的力学性能随自然时效时问变化，为了保证预拉伸板的质量，避免过拉伸和拉伸不足的情况，建立了时效时间为影响因素的应力应变关系数学模型，便于拉伸机的计算机在线控制。同时，运用弹塑性有限元法对厚板预拉伸过程进行了数值模拟，结合有限元软件ANSYS进行计算，给出了拉伸变形的等效应力应变分布云图，发现在厚板不同区域塑性应变分布不同，靠近钳口区塑性应变分布不均而且较小，远离钳口区应变分布均匀，计算出了介于均匀变形和不均匀

3、变形之间过渡区域的几何尺寸。预应变的值对应着残余应力消除程度，因此根据厚板中塑性应变分布很容易确定塑性应变小于1％的区域，应该将其作为废料切除，为拉伸板的锯切提供依据。关键词：铝合金厚板预拉伸淬透性数学模型弹塑性有限元ANSYS重鏖盔堂堕主堂垡堡塞———二塞奎i!曼ABSTRACTWhilethetechniquesofintegratedthickplatemachiningarecomingout，Aluminumalloythickplateshavebroadlybeenusedinspaceandtransportationindustryas

4、frameworkprofiledmaterialinsteadofformerrivetedandforgingpartsduetoitsexcellentproperties．Therefore，themarketdemandsofthickplatesincreasesharply．However,seriousresidualstresswillbeintroducedinAIalloythick’platesquenchedinwateraftersolutiontreatment，whichleadstoheterogeneousdistri

5、butionofmechanicalpropertiesalongthickness，aswellasdimensionaleffectduringsubsequentmachining．Theproposedmethodofpre—stretchingisoneofthemosttypicallyeffectivetechnologiestoeliminateresidualstress，thatmeanspre-strainfrom1％to3％willbeappliedtoquenchedplatebeforeageingprocess．Theobj

6、ectiveofthisstudywastoinvestigatethedistributiondifferenceofmechanicalpropertiesthroughsectionthickness．Selectedtensiletest，hardnesstest，microstructureanalysisandJominyhardenabilitytestshavebeenperformedinsomekindsofalloysincommonusetOevaluatetheinfluenceofquench’stemperatureonme

7、chanicalpropertiesandrelationshipbetweencoolingrateandquenchingstructure．Atlast，thedepthofhardenabilityofalloy2024and6082wereobtained．ThemechanicalpropertiesofaginghardenableAlalloyvarywithagingtime，inotdefto黜倘西由啦她pl嚷mdavoid讲∞幽啦崦orinsufficient-stretching，mathematicalmodelofstress

8、，plasticstrainandagingtimehasbeenpropose