發(fā)布時間：2022-12-08 23:30

　　隨著環(huán)境問題的日益突出,航空航天領域在節(jié)能減排方面面臨著越來越嚴峻的挑戰(zhàn)。7A09-T6鋁合金具有高的比強度,是航空航天領域重要的輕質(zhì)結構材料。為了提高現(xiàn)有工藝生產(chǎn)7A09-T6鋁合金桁條零件的生產(chǎn)效率,減少能源浪費,改善成形件的表面質(zhì)量,本課題采用自阻加熱溫成形的工藝實現(xiàn)對桁條零件的下陷成形。在自阻加熱下陷溫成形工藝的研究過程中首先通過理論計算和有限元模擬確定了零件下陷成形的變形量,通過自阻加熱單向拉伸實驗研究了加熱溫度、應變速率、保溫時間對材料成形性能的影響規(guī)律,對比了加熱狀態(tài)拉伸及加熱后室溫拉伸的材料力學性能指標,從微觀組織演變規(guī)律驗證了單向拉伸實驗獲得的規(guī)律,確定了下陷成形工藝窗口。其次,進行了自阻加熱升溫實驗,研究了電極與材料宏觀接觸面積、接觸壓力、電流密度對被加熱件溫度場分布的影響規(guī)律,確定了本課題型材下陷成形的關鍵電熱學參數(shù),保證了型材進行下陷成形時變形區(qū)溫度穩(wěn)定均勻的達到成形溫度。最后,基于單向拉伸實驗和微觀組織分析確定的成形工藝窗口及自阻加熱升溫實驗確定的電熱學參數(shù)進行了試驗件制備,從試驗件的形狀精度和力學性能兩個方面綜合評價了成形質(zhì)量,驗證了成形工藝的合理性。研究結... 

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 7 ×××系超高強鋁合金在航空航天領域的發(fā)展及應用
        1.2.1 超高強鋁合金的定義
        1.2.2 超高強鋁合金的發(fā)展
        1.2.3 超高強鋁合金的強化特點及應用
    1.3 溫成形技術國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 溫成形技術簡介
        1.3.2 溫成形技術的發(fā)展和應用
    1.4 自阻加熱技術國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 自阻加熱技術簡介
        1.4.2 自阻加熱技術的理論發(fā)展
        1.4.3 自阻加熱技術的應用
    1.5 課題主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料及研究方案
    2.1 引言
    2.2 實驗材料
    2.3 材料力學性能測試
        2.3.1 單向拉伸試驗
        2.3.2 顯微維氏硬度測試
    2.4 材料微觀組織分析
        2.4.1 光學顯微分析
        2.4.2 掃描電子顯微分析
    2.5 自阻加熱升溫實驗
        2.5.1 加熱原理及測溫裝置
        2.5.2 電極的確定
        2.5.3 升溫實驗主要研究因素
        2.5.4 溫度場的確定
    2.6 有限元模型
    2.7 下陷成形實驗裝置
第3章 下陷變形分析及材料成形性能研究
    3.1 引言
    3.2 下陷成形材料變形分析
        3.2.1 下陷成形變形區(qū)應力分析
        3.2.2 下陷成形變形區(qū)應變分析
        3.2.3 下陷成形破裂危險位置判定
        3.2.4 下陷成形大變形區(qū)變形量確定
        3.2.5 有限元驗證材料變形理論分析
    3.3 單向拉伸實驗測試材料力學性能
        3.3.1 加熱溫度對材料力學性能的影響
        3.3.2 應變速率對材料力學性能的影響
        3.3.3 保溫時間對材料力學性能的影響
        3.3.4 不同厚度材料的力學性能對比
        3.3.5 加熱狀態(tài)與經(jīng)過加熱室溫狀態(tài)材料力學性能對比
    3.4 加熱前后材料微觀組織演變規(guī)律
    3.5 7A09-T6鋁合金下陷成形工藝窗口確定
    3.6 本章小結
第4章 自阻加熱升溫實驗及有限元模擬
    4.1 引言
    4.2 自阻加熱升溫實驗
        4.2.1 宏觀接觸面積及接觸壓力對溫度場分布的影響
        4.2.2 電流密度對溫度場分布的影響
        4.2.3 提高溫度場分布均勻性的措施
        4.2.4 電流密度與加熱時間的關系
        4.2.5 桁條零件自阻加熱電熱學參數(shù)確定
    4.3 有限元模擬結果分析
        4.3.1 自阻加熱有限元模擬結果分析
        4.3.2 下陷成形有限元模擬結果分析
    4.4 本章小結
第5章 試驗件制備及形狀精度和力學性能分析
    5.1 引言
    5.2 試驗件制備
        5.2.1 室溫零件成形
        5.2.2 加熱狀態(tài)零件成形
    5.3 試驗件形狀精度分析
        5.3.1 試驗件輪廓精度分析
        5.3.2 試驗件壁厚分析
    5.4 試驗件力學性能測試
        5.4.1 單向拉伸實驗測試試驗件力學性能
        5.4.2 顯微維氏硬度測試試驗件硬度指標
    5.5 試驗件形狀精度和力學性能綜合比較
    5.6 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3714345