7075合金大口徑鋁管廣泛應(yīng)用于航空、航天等重要領(lǐng)域，其淬火過程中產(chǎn)生的較大殘余應(yīng)力，在后續(xù)加工過程中導(dǎo)致航空整體結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生變形。由此，鋁合金板殘余應(yīng)力的降低與消除研究顯得異常重要，鋁合金板材淬火后的殘余應(yīng)力大小及分布情況是其消除技術(shù)研究的初始條件，也是研究機(jī)械拉伸法消除鋁合金板材殘余應(yīng)力工藝的前提基礎(chǔ)。 論文針對鋁合金板淬火過程中板材溫度場的變化，熱應(yīng)力的形成及轉(zhuǎn)變原因，淬火后殘余應(yīng)力的大小及分布規(guī)律，及采用機(jī)械拉伸法拉伸消除鋁合金板殘余應(yīng)力的最優(yōu)拉伸率等問題開展研究。為提高產(chǎn)品質(zhì)量及后續(xù)的研究工作，提供更好的參考。 論文主要研究內(nèi)容如下： ①考慮7075鋁合金高溫下的材料屬性，采用準(zhǔn)耦合法對7075鋁合金板淬火過程進(jìn)行數(shù)值模擬，對鋁合金板淬火過程中溫度場的變化規(guī)律、應(yīng)力場的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)變原因、淬火完畢后板材殘余應(yīng)力場的大小及分布特征展開研究，為后面消除殘余應(yīng)力的研究提供理論支持；
干摩擦條件下,以外加載荷和環(huán)境溫度為變量,對7075鋁合金的磨損行為進(jìn)行研究。結(jié)果表明,7075鋁合金隨著載荷增加,出現(xiàn)從輕微磨損到嚴(yán)重磨損的轉(zhuǎn)變,并且隨溫度的升高磨損轉(zhuǎn)變的臨界載荷大大減小。7075合金大口徑鋁管在常溫～150℃下的磨損率明顯小于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(yán)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(jī)械混合層(MML)密切相關(guān)。當(dāng)MML不被完全破壞時,其磨損率很低;一旦MML消失,就轉(zhuǎn)變?yōu)閲?yán)重磨損。分析機(jī)械拉伸法消除鋁合金板材淬火殘余應(yīng)力的機(jī)理，建立7075鋁合金板材預(yù)拉伸過程的有限元分析模型，研究鋁合金板拉伸后殘余應(yīng)力的大小及分布特征，對采用不同拉伸率拉伸后板材殘余應(yīng)力消除效果進(jìn)行對比分析，優(yōu)化7075鋁合金大口徑鋁管的拉伸率； ③7075鋁合金板材淬火殘余應(yīng)力和拉伸后殘余應(yīng)力的實驗測試研究，對7075鋁合金小試件進(jìn)行淬火和拉伸作業(yè)，采用鉆孔法測量淬火后和拉伸后的殘余應(yīng)力，并與有限元模擬結(jié)果進(jìn)行對比對比分析，驗證數(shù)值模擬模型的準(zhǔn)確性。
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