5083鍛打鋁板高強鋁合金的高溫變形特性
建立與大型環筒類鍛件外徑測量系統相匹配的測量模型,研究外徑測量點空間幾何變換規律。根據單CCD攝像機的特點確定外徑測量模型的約束條件,并研究外徑測量模型的參數求解方法,以實現被測鍛件表面投射綠激光條紋測量數據的提??;然后分析處理提取的測量數據,基于最小二乘理論研究大型環筒類鍛件外徑尺寸求解計算方法。
5083鍛打鋁板生產工藝廣泛應用于機械、航空、航天、兵器等許多生產部門,國民經濟中占有十分重要的地位。近年來,隨著航空航天以及軍工業的發展,一些特殊鍛件的尺寸也在不斷增加,這就導致其內部冶金缺陷問題如空洞、5083鍛打鋁板氣泡、疏松、夾雜等更加突出,因此,5083鍛打鋁板件的鍛造過程不同于一般小型鍛件的鍛造過程,不單是鍛件的成形過程,更重要的消除冶金缺陷,改善組織的過程,達到成形成性的目的7050鋁合金作為一種超高強鋁合金,一種具有高的室溫強度和良好的綜合力學性能的航空結構材料,廣泛應用于飛機重要部件的制造,由于超高強鋁合金在常溫條件下的塑性較低,一般需經高溫塑性加工成形,目前飛機上使用的超高強鋁合金結構件主要采用模鍛工藝成形。
因此,5083鍛打鋁板超高強鋁合金的高溫變形特性對制訂該類合金的成形工藝具有重要的工程意義。本文以7050鋁合金為研究對象,首先分析了其高溫變形特性,得出其高溫變形時的流變應力本構方程和動態再結晶模型,然后利用DEFORM-3D軟件對5083鍛打鋁板成形六套工藝方案進行有限元模擬分析及優化,從消除鑄造組織和改善坯料心部變形情況出發得出了一套優化工藝方案。考慮到微觀組織是影響終鍛件性能的重要因素,本文最后對該優化工藝方案進行動態再結晶組織演變模擬,從微觀方面驗證該工藝方案,模擬結果表明,該優化工藝方案對消除鑄造組織和細化晶粒尺寸是十分有效的為7050鋁合金大厚板的成形工藝提供理論依據。