航空高强度铝合金残余应力的抑制与消除_王秋成.pdf
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航空高强度铝合金残余应力的抑制与消除
节选段落一:
1 残余应力的产生与抑制
1. 1 淬火残余应力的产生原因
为了获得足够的强度与韧性 ,各种航空铝合
金毛坯必须进行固溶处理。当材料从大约 500℃
的高温快速冷却到较低温度 (取决于铝合金类型 )
时 ,在冷却过程中引入了很大的热应力梯度 ,通常
构件表面呈现压应力而内部呈现拉伸应力。有关
研究结果表明 ,铝合金固溶处理时淬火产生的残
余应力甚至会接近材料的屈服极限。 其应力分布
与构件的尺寸与几何形状有关 ,当形状复杂且厚
度不均匀时 ,将导致复杂的应力分布状态。节选段落二:
其中 19% ~ 22%浓度的 UCON-
A、 19-22%浓度的 AQ251及 30% ~ 45%浓度的
CL-1等有机淬火介质可大幅度减少淬火变形量
与残余应力 ,而抗拉强度与相对延伸率等机械性
能指标与冷水淬火时相当 ,有的还有所提高。节选段落三:
深冷处理的最大优点是在有效消除残余应力
的同时 ,可改善材料的强度、硬度、耐磨性与组织
稳定性。 由于深冷处理对零件的尺寸与形状没有
限制 ,因此适合于形状复杂的模锻件与铸件。在切
削加工前进行深冷处理还可明显改善铝合金加工
时易产生的严重加工变形倾向 ,提高材料的组织
稳定性。
1 残余应力的产生与抑制
1. 1 淬火残余应力的产生原因
为了获得足够的强度与韧性 ,各种航空铝合
金毛坯必须进行固溶处理。当材料从大约 500℃
的高温快速冷却到较低温度 (取决于铝合金类型 )
时 ,在冷却过程中引入了很大的热应力梯度 ,通常
构件表面呈现压应力而内部呈现拉伸应力。有关
研究结果表明 ,铝合金固溶处理时淬火产生的残
余应力甚至会接近材料的屈服极限。 其应力分布
与构件的尺寸与几何形状有关 ,当形状复杂且厚
度不均匀时 ,将导致复杂的应力分布状态。节选段落二:
其中 19% ~ 22%浓度的 UCON-
A、 19-22%浓度的 AQ251及 30% ~ 45%浓度的
CL-1等有机淬火介质可大幅度减少淬火变形量
与残余应力 ,而抗拉强度与相对延伸率等机械性
能指标与冷水淬火时相当 ,有的还有所提高。节选段落三:
深冷处理的最大优点是在有效消除残余应力
的同时 ,可改善材料的强度、硬度、耐磨性与组织
稳定性。 由于深冷处理对零件的尺寸与形状没有
限制 ,因此适合于形状复杂的模锻件与铸件。在切
削加工前进行深冷处理还可明显改善铝合金加工
时易产生的严重加工变形倾向 ,提高材料的组织
稳定性。