铝合金淬火过程的三维温度场模拟

建立了7050铝合金淬火过程的仿真模型,基于Deform-3D有限元软件对淬火过程的三维温度场进行了仿真模拟,得到铝合金试样各部位在不同时刻的温度变化和温度场分布规律。仿真过程计算速度快,计算结果可靠,可为进一步的淬火工艺优化提供指导。     

7075铝合金厚板淬火残余应力的测试与分析

对7075铝合金厚板进行固溶处理,研究不同厚度的板材在相同介质中进行喷淋淬火和浸没淬火所产生的残余应力水平。首先对喷淋与浸没淬火过程进行有限元建模与计算,通过盲孔法和裂纹柔度法进行残余应力测试,对比分析后认为：残余应力的分布趋势,仿真值与实验结果较为吻合。其次,通过研究厚向残余应力的分布状态,分析不同厚度铝厚板喷淋淬火和浸没淬火的工艺差异,结果表明：淬火冷却速度和板材厚度是影响淬火后残余应力的关键因素,浸没淬火残余应力在板厚70mm后无明显增幅,而喷淋淬火增幅比较均匀,淬火冷却速度越大残余应力越大;板厚在30mm以下采用喷淋淬火产生的残余应力很小,几乎为零,而板厚从30mm增加到100mm过程中,喷淋淬火引起的表层压应力减小的幅度较心部拉应力要快,30到60mm之间心部拉应力的降幅不明显,并且两者之间的差异越来越小,呈下降趋势;喷淋淬火与浸没淬火的优劣性随着厚度的增加逐渐缩小。     

2A12厚板铝合金淬火过程有限元建模研究

淬火残余应力可能造成工件淬后裂纹、削弱其疲劳强度以及造成其体积和形状的变化.在需要进行淬火处理的厚板结构铝合金零件中,这一情况尤为显著.因此,对厚板铝合金淬火过程进行有限元模拟,预测其淬后残余应力大小及分布,具有十分重要的意义.本文运用ABAQUS/Standard软件建立了2A12厚板铝合金的淬火过程有限元模型,并用反传热算法确定了以聚乙撑二醇(PAG)溶液作为淬火介质时的换热边界条件.为了验证模拟结果的可靠性,应用X射线法对厚板淬火残余应力进行了测量.模拟结果与实测数据具有较好的一致性,表明本文建立的有限元模型具有较高的精度.     

计算机数值模拟技术在大型锻件淬火过程中的应用

大型锻件淬火过程中，温度场和组织场分布及其变化极不均匀，因此产生较大的瞬时应力和残余应力，进而使工件产生较大的变形甚至开裂，造成巨大的经济损失。开展大锻件淬火过程中温度场、组织场及应力场的研究，弄清它们与淬火工艺的关系，从而合理地制定淬火工艺，对提高大锻件热处理后的性能及减少废品有很大帮助。淬火过程计算机数值模拟技术利用数值分析技术、可视化技术，基于传热学、力学及金属相变等理论进行淬火温度场、组织场和应力场的模拟仿真。     

7075铝合金板淬火残余应力模拟及实验研究

铝合金板在淬火过程中产生较大的残余应力,导致构件出现变形、翘曲。采用准耦合法对7075铝合金板在淬火过程中的温度场和应力场进行数值模拟,利用盲孔法对淬火后的残余应力分布进行实验测量。结果表明,7075铝合金板淬火后残余应力呈现出外压内拉的分布状态,淬火过程中形成的较大温度梯度造成的不均匀塑性变形是应力产生的主要因素,铝板表层和心部冷却速度的变化导致了应力分布状态的转变。实验结果验证了准耦合模拟方法的可行性,研究结论为残余应力控制提供重要依据。     

铝合金锻件残余应力和变形关系分析探讨

铝合金锻件在锻造、切削、热处理等加工过程会产生残余应力,当金属内部残余应力平衡时,金属组织性能较高,当金属内部残余应力失衡时,金属内应力发生释放产生变形现象,金属组织性能将有所下降。本文以变形铝合金锻件为研究对象,对残余应力和变形之间的关系分析,并提出预防措施和消除变形的方法。     

喷射成形7055铝合金淬火残余应力分析

喷射成形7055铝合金基座本体在淬火以及后续加工过程中发生了开裂失效,通过对失效件结构的宏观观察、失效断口的微观观察、能谱成分分析和金相分析等针对性检查以及人工打断断口的对比分析,确定此次7055铝合金基座本体的失效模式是在淬火应力作用下发生的过载断裂,断裂可能与热处理冷却速度过快引起的淬火应力过大有关。对淬火冷却介质温度进行调整,7055铝合金经470℃的固溶处理2h后,分别采用50、60和70℃的温水淬火,然后进行了多次残余应力检测。检测结果表明,在淬火工艺常用的淬火介质温度范围内,随着淬火冷却介质温度的升高,淬火残余应力下降,铝合金结构体的开裂风险减小,推荐采用70℃的温水淬火处理以降低7055铝合金的淬火应力。     

连杆锻件锻造余热淬火热处理的应用

锻件的常规热处理大多是在锻件冷却到室温后,再按工艺规程把锻件由室温重新加热进行热处理。而锻造余热淬火热处理是在锻造后利用锻件自身的热量直接进行淬火热处理,它将锻压加工和热处理紧密结合到一起,使锻件的余热得到充分的利用,除节约能源外,还可使锻件获得良好的综合力学性能。     

基于ANSYS的重轨淬火过程的温度场研究

重轨热处理温度及气冷温度对重轨淬火质量的提高有直接的影响.利用ANSYS有限元软件建立重轨温度分布模型,并对其淬火过程中的温度场进行了模拟计算,分析重轨淬火过程中重轨内部温度变化情况.研究结果表明温度的模拟结果与实测结果吻合较好,为下一步研究重轨应力场奠定基础,并对重轨淬火工艺和生产工艺具有重要指导意义.     

大型回转体锻件淬火过程数值模拟

正大型锻件热处理过程中温度场和组织场分布及其变化极不均匀,因此产生较大的瞬时应力和残余应力,进而使工件产生较大的变形甚至开裂。计算机数值模拟技术可以揭示热处理过程中零件内部的瞬态温度场、组织变化、内应力或深层浓度变化等模拟采用温度-相变-应力/应变三者耦合的算法。热处理过程计算机模拟所用的软件有ABAQUS、ANSYS、MARC等通用有限元软件,还有日本的HEARTS、美国的DERFORM-HT、瑞典的TRAST,以及我国清华大学的NSHT、上海交通大学的SJTU-CARBCAD等专业软件。     

7075T651铝合金板材内部初始残余应力分布研究

针对材料内部残余应力分布的传统剥层测量方法,对底部贴片的剥层法进行改进,通过测量底部释放的应变,结合有限元方法模拟残余应力释放过程中得到的各剥除层的应变释放系数,计算出了剥除层释放的残余应力。运用弹性力学理论推导得到了材料内部初始残余应力的修正公式。随后基于两种方法对典型7075T651航空铝合金预拉伸板的内部残余应力进行了测量,并对测量结果进行了分析和比较。结果表明,改进法能够有效评估材料内部初始残余应力分布规律,但是在个别深度处测量精度有待进一步提高。     

铝合金车轮弯曲疲劳性能的有限元分析

用有限元法对铝合金车轮弯曲疲劳性能进行分析,能大大提高产品设计开发的质量和水平,增强设计功能,丰富设计手段;通过各种模拟试验,减少试验时间和经费,预先发现设计中潜在的问题,增强产品可靠性,并缩短产品开发周期,降低开发成本。     

PTFE/7075铝合金镶嵌型自润滑材料的摩擦学行为

采用模压／烧结工艺制备了PTFE／7075铝合金镶嵌型自润滑复合材料,在往复式摩擦磨损试验机上进行了摩擦磨损试验,用扫描电镜观察了复合材料磨损后的表面形貌,并探究了其磨损机理。结果表明:在试验条件下,稳态后摩擦温度为51℃,摩擦因数为0．087,磨损率为0．38×10-3mm3／(Nm),和非镶嵌型PTFE基复合材料相比,导热性和耐磨性大大提高,而摩擦因数无明显增加;稳定磨损阶段主要表现为粘着磨损,同时伴有轻微磨粒磨损,磨损后期局部呈现疲劳特征。     

2124铝合金超厚板热轧过程温度场的数值模拟

根据在Gleeble-1500热模拟试验机上得到的数据,在Marc软件中建立了2124铝合金的数据库;采用二维弹塑性大变形有限元法,对该铝合金超厚板热轧过程进行了数值模拟,分析了热轧过程中轧件温度场的分布和变化规律.结果表明:在整个轧制过程中,轧件内部节点的温度变化缓慢,而表面节点的温度变化较为剧烈;模拟计算的出口处板坯表面温度(431℃)与实测的表面温度(436℃)吻合较好.     

大型铝合金薄壁件精密加工技术

大型铝合金薄壁件的加工精度主要通过机械加工来保证。从大型铝合金薄壁件机械加工的找正、定位方法及切削工艺参数的确定等方面，论述了大型铝合金薄壁件的精密加工技术．壁厚值差在0．26mm以内．口部圆度在0.02mm以内，内外圆同轴度在0．02mm以内。该技术对大型薄壁件的精密加工具有指导作用。     

铝合金铆接件疲劳损伤的影响因素分析

铆接在航空等结构中的应用非常广泛,而疲劳损伤是影响其使用寿命的主要因素。在铆接件疲劳试验基础上,以有限元软件ANSYS Workbench为平台,分析了铆接件模型的应力状态,研究了铆钉排列位置、接触面摩擦系数、过盈量对构件应力场分布的影响,预测了疲劳裂纹可能萌生的位置;其研究结果为铆接件的抗疲劳设计提供参考。     

铝合金烤盘压铸模失效分析

某厂铝合金烤盘压铸模因模面出现大面积龟裂而早期失效.通过材料成分、硬度和金相分析,认为模具材料的合金元素含量不足,存在不可忽视的冶金缺陷,显微组织中出现带状偏析和半网状组织,是导致模具早期失效的原因.     

喷射成形铝合金的激光表面致密化

研究用激光重熔处理,消除喷射成形铝合金表面层孔洞的工艺可行性,获得了满意的表面处理致密化效果。     

CBN刀具正交切削钛合金温度场的有限元分析

应用ABAQUS/Explicit软件建立了钛合金Ti6Al4V的二维正交切削模型,采用温度—位移耦合分析步,研究了CBN刀具二维正交切削Ti6Al4V时切削参数及刀具前角对切削温度的影响。研究结果表明,切削速度、切削厚度的增大均会使切削温度升高,其中切削速度对切削温度的影响最大,切削厚度次之;切削温度随着刀具前角的增大而降低,但当前角继续增大至20°后,切削温度略有上升。切削区高温分布区域随切削速度的增加而有所减小,随着切削厚度的增加,切削区高温分布区域增加。