王洪伍，陈培培，李亚楠，臧家吉

(1.东北轻合金有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150060； 2.有研工程技术研究院有限公司 有色金属材料制备加工国家重点实验室，北京 100088)

高强铝合金是航空航天制造业中应用最广泛的轻质结构材料之一。采用铝合金加工的结构件一般占到机体结构重量的65%以上[1]。伴随着新一代飞行器的高可靠性、高性能化发展，航空航天用铝合金结构件已朝着整体化、大型化的趋势发展，对高强韧性铝合金材料提出了迫切需求[2]。大型航空航天整体式结构件属于弱刚度结构，机加工切削量大，若残余应力控制不能满足要求，极易发生加工后翘曲变形，导致材料不满足要求，残余应力控制是避免后续结构件机加工变形的核心。

热处理是高强Al-Zn-Mg-Cu合金获得理想性能的必须环节，但淬火温度梯度的存在不可避免地产生残余应力，根本原因是淬火时冷却不均匀导致金属材料产生不均匀的塑性变形；在淬火初期，材料表层迅速降温，使表层冷却收缩大、内部冷却收缩较小，内部金属限制表层金属收缩，表层金属部分发生塑性变形，导致表层拉应力、内部压应力状态；在淬火中期，内部金属冷却速度逐渐加快并开始收缩；到淬火后期，低温下应力无法超过材料的屈服强度，主要发生弹性变形，内部金属继续收缩，而表面金属制约内部金属的收缩，最终呈现出表层压应力、内部拉应力的状态。

残余应力消减工艺有预拉伸、深冷处理、冷压、拉压和时效处理等方法，其中预拉伸法已被广泛应用于形状规则、截面均匀的大规格铝合金厚板残余应力的消除[3]。……