7075合金大口徑鋁管廣泛應用於航空╃↟││、航天等重要領域☁✘╃,其淬火過程中產生的較大殘餘應力☁✘╃,在後續加工過程中導致航空整體結構件產生變形₪╃◕₪·。由此☁✘╃,鋁合金板殘餘應力的降低與消除研究顯得異常重要☁✘╃,鋁合金板材淬火後的殘餘應力大小及分佈情況是其消除技術研究的初始條件☁✘╃,也是研究機械拉伸法消除鋁合金板材殘餘應力工藝的前提基礎₪╃◕₪·。 論文針對鋁合金板淬火過程中板材溫度場的變化☁✘╃,熱應力的形成及轉變原因☁✘╃,淬火後殘餘應力的大小及分佈規律☁✘╃,及採用機械拉伸法拉伸消除鋁合金板殘餘應力的最優拉伸率等問題開展研究₪╃◕₪·。為提高產品質量及後續的研究工作☁✘╃,提供更好的參考₪╃◕₪·。 論文主要研究內容如下↟↟☁↟: ①考慮7075鋁合金高溫下的材料屬性☁✘╃,採用準耦合法對7075鋁合金板淬火過程進行數值模擬☁✘╃,對鋁合金板淬火過程中溫度場的變化規律╃↟││、應力場的產生及轉變原因╃↟││、淬火完畢後板材殘餘應力場的大小及分佈特徵展開研究☁✘╃,為後面消除殘餘應力的研究提供理論支援;
幹摩擦條件下,以外載入荷和環境溫度為變數,對7075鋁合金的磨損行為進行研究₪╃◕₪·。結果表明,7075鋁合金隨著載荷增加,出現從輕微磨損到嚴重磨損的轉變,並且隨溫度的升高磨損轉變的臨界載荷大大減小₪╃◕₪·。7075合金大口徑鋁管在常溫~150℃下的磨損率明顯小於200℃以上的磨損率₪╃◕₪·。輕微磨損時,以磨粒磨損和氧化剝層磨損為主;嚴重磨損時,以熱軟化╃↟││、粘著磨損及疲勞剝落為主₪╃◕₪·。7075鋁合金大口徑鋁管的磨損與其表面生成的機械混合層(MML)密切相關₪╃◕₪·。當MML不被完全破壞時,其磨損率很低;一旦MML消失,就轉變為嚴重磨損₪╃◕₪·。分析機械拉伸法消除鋁合金板材淬火殘餘應力的機理☁✘╃,建立7075鋁合金板材預拉伸過程的有限元分析模型☁✘╃,研究鋁合金板拉伸後殘餘應力的大小及分佈特徵☁✘╃,對採用不同拉伸率拉伸後板材殘餘應力消除效果進行對比分析☁✘╃,最佳化7075鋁合金大口徑鋁管的拉伸率; ③7075鋁合金板材淬火殘餘應力和拉伸後殘餘應力的實驗測試研究☁✘╃,對7075鋁合金小試件進行淬火和拉伸作業☁✘╃,採用鑽孔法測量淬火後和拉伸後的殘餘應力☁✘╃,並與有限元模擬結果進行對比對比分析☁✘╃,驗證數值模擬模型的準確性₪╃◕₪·。