《航空鋁合金厚板製備過程內應力演變機理研究》是依託中南大學，由龔海擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：航空鋁合金厚板製備過程內應力演變機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：龔海
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高強高韌系列的高性能鋁合金厚板具有優良的力學性能和加工性能，作為整體結構件坯料已成為航空航天領域不可缺少的關鍵性結構材料。然而，鋁合金厚板在製備過程中不可避免地產生了殘餘應力，而目前缺乏對厚板內部殘餘應力狀態的準確把握，無法有效調控厚板殘餘應力，由此引起的加工變形問題已經成為制約我國航空航天領域發展的瓶頸。因此，本項目擬從鋁合金厚板成形和熱處理全過程系統地研究厚板製備過程中內應力的形成與演變機理：研究鋁厚板軋制過程中微觀組織結構的演變規律，探究軋制工藝對厚板性能及其分布的影響，建立厚板性能參數預測模型；在獲得材料性能參數的基礎上，建立厚板“固溶淬火-預拉伸-時效過程”內應力分析仿真模型，結合多種實驗手段，探索厚板製備過程中內應力的產生與演變規律。研究成果可為航空級高性能鋁合金厚板的殘餘應力調控提供理論指導。
結題摘要
高強高韌系列的高性能鋁合金厚板具有優良的力學性能和加工性能，作為整體結構件坯料已成為航空航天領域不可缺少的關鍵性結構材料。然而，對鋁合金厚板內部殘餘應力分布狀態和演變規律認識的欠缺，導致其應力調控效果有限，嚴重製約我國航空航天事業的發展。本項目結合鋁合金厚板成形和熱處理工藝，系統地研究厚板製備過程中的內應力形成與演變機理：研究鋁厚板軋制過程中微觀組織結構的演變規律，探究軋制工藝對厚板性能及其分布的影響，建立厚板性能參數預測模型；建立厚板“固溶淬火-預拉伸-時效”過程內應力分析模型，結合實驗研究，探索厚板製備過程中內應力的產生與演變規律。 三年來，取得的主要成果有：（1）掌握了軋制參數對鋁合金厚板晶粒尺寸的影響，獲得了軋板性能參數沿厚度方向的分布規律，建立了軋板材料屈服強度的預測模型；（2）建立了鋁合金厚板淬火應力分析模型，重點研究了大規格鋁合金厚板的噴淋淬火過程，分析了移動速度和非對稱因素對鋁厚板殘餘應力的影響；（3）建立了鋁合金厚板預拉伸應力分析模型，探索了拉伸率和拉伸速度對預拉伸消減應力效果的影響，分析了大規格鋁合金厚板多夾鉗拉伸過程中夾鉗數量、夾鉗打滑等對預拉伸板殘餘應力的影響；（4）綜合多種研究手段，研究了鋁合金厚板的淬火殘餘應力和預拉伸後的殘餘應力，總結了預拉伸率對厚板殘餘應力的消減效果；（5）實驗研究了時效制度對鋁合金厚板殘餘應力的消減規律。研究成果可為航空級高性能鋁合金厚板的殘餘應力調控提供理論指導。項目發表學術論文16篇，其中，SCI收錄11篇，EI收錄1篇，CSCD收錄4篇。
