2024鋁合金板材熱成形過程的殘余應力及金屬流動控制研究
發(fā)布時間:2021-10-27 08:24
2024鋁合金具有強度高、抗疲勞性能好等一系列優(yōu)點,因此廣泛地應用于航空航天、汽車制造等領域。由于2024鋁合金板材在常溫下的塑性較差,必須通過熱成形方式來制造形狀復雜的零部件。然而高強度鋁合金板材在熱成形過程中往往由于材料變形不均勻,卸載后產(chǎn)生較大的殘余應力。從而降低了鋁合金零部件的疲勞強度和尺寸穩(wěn)定性,增加了零件產(chǎn)生應力腐蝕開裂的風險,并導致后續(xù)切削加工過程中,由于零件內(nèi)部殘余應力的釋放與重新分布,產(chǎn)生扭曲變形。因此,研究高強度鋁合金板材熱成形過程中的殘余應力分布規(guī)律及控制與消除技術顯得尤為重要。此外,鋁合金板材在熱成形過程中通常承受拉伸變形,在小圓角部位壁厚會嚴重減薄,無法滿足應用時對零件的高強度要求。因此,有必要控制和優(yōu)化鋁合金板材在熱成形過程中的金屬流動,提高小圓角部位的填充率。本論文主要的研究工作如下:首先,對2024鋁合金熱變形工藝參數(shù)進行了優(yōu)化,并對材料的熱成形極限進行了研究,獲得了這種合金熱變形工藝參數(shù)范圍和熱成形極限圖。通過不同溫度(300450℃)、不同應變速率(0.0011s-1)下的拉伸與壓縮實驗,結合動態(tài)材料模型的...
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:158 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
Al-Cu-Mg合金的時效析出序列
中 科 技 大 學 博 士 學 位 結構應力,也即第二類殘余應力,標記為 σr 。殘余。當?shù)诙悮堄鄳Φ钠胶鉅顟B(tài)遭到破壞時,也會觀殘余應力(第三類殘余應力),標記為 σr 。它是近等,以及更微小的區(qū)域內(nèi)的殘余應力。如果這一,不會造成零件形狀尺寸的變化。
圖 1-3 鉆孔法測試原理[40]Fig. 1-3 Test principle of the hole-drilling method.板面水平方向均勻分布有殘余應力 σ 和 σ ,如圖 1-3 所示半徑為 的通孔,距 O 點半徑為 的 P 點處, 、 分別表徑向和切向殘余應力,且 與 σ 的夾角為 。鉆孔前,P 點向應力 分別為: = 1 2 1 2 = 1 2 1 2 點應力為: = 1 2 2 2 1 2 4 4 2 2 = 1 2 2 2 1 2 4 4 鉆孔而引起的應力變化 應力釋放量為:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Review:State-of-the-Art of Stamping-Forging Process with Sheet Metal Blank[J]. Xinyun Wang,Junsong Jin,Lei Deng. Journal of Harbin Institute of Technology. 2017(03)
[2]非等溫模具對2024鋁合金彎曲回彈和殘余應力的影響[J]. 夏良俊,鄧磊,金俊松,王新云. 鍛壓技術. 2016(09)
[3]Residual stress in the cylindrical drawing cup of SUS304 stainless steel evaluated by split-ring test[J]. Liang-Hong Xiao,Dao-He Yuan,Jun-Zhong Xiang,Jin-Gang Liu,Yi-Chun Zhou. Acta Mechanica Sinica. 2016(01)
[4]淬火-預拉伸對2A12鋁合金厚板殘余應力的影響[J]. 張舒原,吳運新,廖凱,龔海. 材料熱處理學報. 2012(12)
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[6]基于預拉伸工藝的鋁合金厚板殘余應力消除機理[J]. 袁望姣,吳運新. 中南大學學報(自然科學版). 2011(08)
[7]殘余應力測試技術的進展與動向[J]. 王慶明,孫淵. 機電工程. 2011(01)
[8]預拉伸對7075鋁合金厚板殘余應力分布的影響[J]. 龔海,吳運新,廖凱. 材料熱處理學報. 2009(06)
[9]汽車飛輪盤溫沖鍛成形工藝研究[J]. 王新云,羅文濤,夏巨諶,胡國安. 鍛壓技術. 2009(05)
[10]超高強鋁合金研究進展[J]. 王洪,付高峰,孫繼紅,李興杰,姜瀾. 材料導報. 2006(02)
博士論文
[1]AA6082鋁合金熱沖壓成形控性規(guī)律研究及工藝優(yōu)化[D]. 馬聞宇.北京科技大學 2016
[2]基于能量法的壓痕硬度和殘余應力測試原理、方法和實驗研究[D]. 金宏平.華中科技大學 2012
[3]成形極限圖的獲取方法與其在金屬板料成形中的應用[D]. 王輝.南京航空航天大學 2011
[4]航空鋁合金殘余應力及切削加工變形研究[D]. 唐志濤.山東大學 2008
[5]航空鋁合金殘余應力消除及評估技術研究[D]. 王秋成.浙江大學 2003
碩士論文
[1]模具參數(shù)對304不銹鋼圓筒拉深件殘余應力的影響[D]. 向俊仲.湘潭大學 2014
[2]2024鋁合金變形及熱處理過程中組織演變及性能研究[D]. 石悅.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[3]2024鋁合金板材彎曲鐓厚熱沖鍛過程殘余應力的研究[D]. 李達.華中科技大學 2013
[4]基于加工圖技術的鍛態(tài)Ti40合金鍛造工藝優(yōu)化[D]. 李勁波.南昌航空大學 2012
[5]7085鋁合金整體結構件淬火殘余應力分析及其消減工藝研究[D]. 王少輝.中南大學 2011
[6]深沖鋁合金板熱成形性能研究[D]. 李楓.南京航空航天大學 2010
[7]2024鋁合金薄板的熱處理工藝與性能的研究[D]. 李晗.西北工業(yè)大學 2007
本文編號:3461230
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:158 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
Al-Cu-Mg合金的時效析出序列
中 科 技 大 學 博 士 學 位 結構應力,也即第二類殘余應力,標記為 σr 。殘余。當?shù)诙悮堄鄳Φ钠胶鉅顟B(tài)遭到破壞時,也會觀殘余應力(第三類殘余應力),標記為 σr 。它是近等,以及更微小的區(qū)域內(nèi)的殘余應力。如果這一,不會造成零件形狀尺寸的變化。
圖 1-3 鉆孔法測試原理[40]Fig. 1-3 Test principle of the hole-drilling method.板面水平方向均勻分布有殘余應力 σ 和 σ ,如圖 1-3 所示半徑為 的通孔,距 O 點半徑為 的 P 點處, 、 分別表徑向和切向殘余應力,且 與 σ 的夾角為 。鉆孔前,P 點向應力 分別為: = 1 2 1 2 = 1 2 1 2 點應力為: = 1 2 2 2 1 2 4 4 2 2 = 1 2 2 2 1 2 4 4 鉆孔而引起的應力變化 應力釋放量為:
【參考文獻】:
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[7]殘余應力測試技術的進展與動向[J]. 王慶明,孫淵. 機電工程. 2011(01)
[8]預拉伸對7075鋁合金厚板殘余應力分布的影響[J]. 龔海,吳運新,廖凱. 材料熱處理學報. 2009(06)
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博士論文
[1]AA6082鋁合金熱沖壓成形控性規(guī)律研究及工藝優(yōu)化[D]. 馬聞宇.北京科技大學 2016
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[4]航空鋁合金殘余應力及切削加工變形研究[D]. 唐志濤.山東大學 2008
[5]航空鋁合金殘余應力消除及評估技術研究[D]. 王秋成.浙江大學 2003
碩士論文
[1]模具參數(shù)對304不銹鋼圓筒拉深件殘余應力的影響[D]. 向俊仲.湘潭大學 2014
[2]2024鋁合金變形及熱處理過程中組織演變及性能研究[D]. 石悅.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[3]2024鋁合金板材彎曲鐓厚熱沖鍛過程殘余應力的研究[D]. 李達.華中科技大學 2013
[4]基于加工圖技術的鍛態(tài)Ti40合金鍛造工藝優(yōu)化[D]. 李勁波.南昌航空大學 2012
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[6]深沖鋁合金板熱成形性能研究[D]. 李楓.南京航空航天大學 2010
[7]2024鋁合金薄板的熱處理工藝與性能的研究[D]. 李晗.西北工業(yè)大學 2007
本文編號:3461230
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