代伟，易幼平，崔金栋



冷压缩法消减7A85铝合金锻件淬火残余应力研究

代伟，易幼平，崔金栋

(中南大学机电工程学院，湖南长沙，410083)

为研究冷压缩法对7A85铝合金淬火残余应力消减效果，通过实验获得7A85铝合金的比热容、热传导系数、热膨胀系数等热物性参数，利用ABAQUS有限元软件对7A85铝合金试件进行淬火及冷压缩变形工艺仿真，研究淬火及冷变形工艺参数对试件残余应力的影响，对7A85铝合金试件淬火与冷压缩变形工艺进行实验研究，采用X线衍射仪分别测试试件淬火及冷变形后的残余应力。研究结果表明：当冷变形量为1%时，冷压缩法可降低试件约70%的淬火残余应力，随着冷变形量的增加，残余应力变化较小，表现出与拉伸法消减残余应力不同的变化特征。实验与仿真分析获得的残余应力绝对误差在40 MPa以内。

7A85铝合金；淬火；残余应力；冷压缩

7A85铝合金是新一代高强韧、高淬透性航空结构材料，被广泛应用于大型飞机主承力构件中[1]。固溶淬火是超高强铝合金构件热处理强化过程中重要工序之一，通过淬火使第二相溶质完全固溶于基体后，经人工时效使第二相元素在组织中均匀分布，从而提高其强度、韧度、耐腐蚀、抗疲劳等综合力学性能[2]。但固溶淬火过程形成的残余应力易引起构件在机加工过程产生较大变形甚至开裂，目前已成为我国航空构件制造面临的重大难题。许多学者围绕构件的残余应力问题进行了理论与试验研究，主要针对预拉伸厚板淬火工艺及残余应力形成机制[3−4]、拉伸法消减铝合金厚板淬火残余应力[5−7]等方面开展工作。……