2024铝合金板材喷淋淬火传热机理与流变应力演化规律研究

发布时间：2021-03-09 10:20

　　随着飞机设计思想的不断演变,先进飞机的构件制造对铝合金及其加工技术提出了越来越高的要求,这对于机翼壁板、机身蒙皮等板类结构件尤为重要。因此,为更好地发挥高强铝合金的性能潜力并减小残余应力,研究控制板材淬火过程势在必行。然而经传统热处理后的板材残余应力大、畸变严重,已成为制约飞机生产的瓶颈工艺。喷淋淬火作为一种先进可控快冷技术,为板材形/性调控提供了有效技术途径,成为现代热处理技术的研究热点与难点。而目前对于铝合金板材喷淋淬火工艺,尚存在多种问题需要解决,如不同喷淋条件下的传热规律及机理还不明晰,缺乏析出演化特征对流变应力的影响机制等。因此,如何系统而全面的研究这些问题成为突破板材喷淋淬火形/性控制的关键所在。针对以上存在问题,本文围绕“传热—本构—形/性预测”这一核心主线,以2024铝合金板材为研究对象,借助理论分析、试验研究与有限元仿真等方法,建立了板材形/性调控工艺原型。论文的主要研究内容如下:（1）针对喷淋淬火传热求解问题,首先对板材进行喷淋试验,得到了准确的试验数据。基于B样条基函数,建立了温度数据处理模型,试验对比表明该模型能够真实反映降温趋势并有效去除随机噪声。随后采用一维... 

【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：157 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

板材池浴淬火畸变

盐浴所用的盐浴剂是强氧化剂，生产废渣对环境造成了污染，同时也给安全生产带来了一定的隐患，并且该工艺能源消耗严重，已经远远不符合当今节能减排的发展需求。美国热处理路线图[19]明确提出在 2020 年以热处理畸变 0、能耗减少 80%、生产成本降低 75%、热处理生产对环境的影响为 0 为目标提高热处理生产的质量与效益，这对传统淬火生产工艺提出了巨大挑战。

表面形成一层气液薄膜，并带走热量达到冷却降温目的示意图如图 1-3 所示。该技术具有传热能力高（不同冷示），冷却过程温差小、工质需求量小、没有沸腾的滞等优点，改善了传统池浴淬火不均匀的冷却状态和应力供了有效的技术途径[21]。

【参考文献】：
期刊论文
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[4]我国热处理发展战略的探讨[J]. 潘健生,顾剑锋,王婧.  金属热处理. 2013(01)
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博士论文
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[7]低温喷雾射流冷却技术及其在钛合金机械加工中的应用[D]. 安庆龙.南京航空航天大学 2006
[8]淬火过程有限元模拟关键技术及工艺参数优化的研究[D]. 李辉平.山东大学 2005
[9]航空铝合金残余应力消除及评估技术研究[D]. 王秋成.浙江大学 2003

硕士论文
[1]2024铝合金薄板的热处理工艺与性能的研究[D]. 李晗.西北工业大学 2007



本文编号：3072710