模压法消除7050铝合金H型截面构件淬火残余应力的研究

采用有限元数值模拟研究了冷压工艺对7050铝合金H型截面构件淬火残余应力的影响。通过数值模拟,确定先筋顶圆角同时下压、下压结束后再对构件腹板部分进行冷压是最佳的冷压工艺。优化后的模具使得构件整个截面淬火残余应力得到有效的控制,构件残余应力消减到40 MPa以下。

7050铝合金H型截面构件淬火过程仿真模拟研究

采用有限元数值模拟研究7050铝合金H型截面构件淬火过程残余应力大小、分布及规律。研究结果表明:构件截面淬火后残余应力的分布情况为:表层受拉应力,芯部受压应力。构件截面在X方向上的淬火残余应力主要集中在过渡圆角区域、筋顶以及腹板区域。其中构件截面过渡圆角区表面出现最大压应力,为-114MPa;过渡圆角芯部区域出现最大拉应力,为68MPa。构件截面在Y方向上的淬火残余应力主要出现在过渡圆角区表面、筋外壁及筋芯部位置。其中最大压应力和最大拉应力也分别出现在过渡圆角区表面及芯部,分别为-114MPa和79MPa。

工艺参数对7050铝合金H型截面构件淬火残余应力的影响

采用有限元数值模拟研究不同构件截面形状、淬火介质、淬火转移时间对7050铝合金H型截面构件淬火残余应力的影响。研究结果表明:构件淬火残余应力主要集中在过渡圆角区域,随着构件筋板的厚度增加而增大。构件表面淬火残余应力随着过渡圆角的增大而增大;芯部淬火残余应力随着过渡圆角的增大反而减小。四种淬火介质当中,淬火介质为空气时构件淬火残余应力值最小,其次是20%PAG溶剂,水及NaCl溶液下的构件淬火残余应力相对较高。随着淬火转移时间的增大,构件截面过渡圆角区淬火残余应力值逐渐减小。