喷射成形7055铝合金摩擦焊焊接接头结构与性能 被引量：4

1

作者 戴安伦 陈惠 +7 位作者 朱志愿 牛文明 朱凯 张豪 蒋云泽 张杰 姜靖 孙开源 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期242-247,共6页

采用连续驱动摩擦焊方法对喷射成形7055铝棒进行了摩擦焊接试验,并对焊接接头的宏观形貌、微观组织和性能进行了分析。试验结果表明:焊接接头的热输入量对于接头外观成形影响较大,当转速为1470r/min时,采用一级时间5s,二级位移2mm,顶锻... 采用连续驱动摩擦焊方法对喷射成形7055铝棒进行了摩擦焊接试验,并对焊接接头的宏观形貌、微观组织和性能进行了分析。试验结果表明:焊接接头的热输入量对于接头外观成形影响较大,当转速为1470r/min时,采用一级时间5s,二级位移2mm,顶锻时间5s,一级压力、二级压力和顶锻压力分别为1MPa、4MPa和4MPa的参数进行焊接时能获得外观成形良好、性能优良的的焊接接头。根据接头明显的区域特征可将其分为四部分:WZ、HMAZI、HMAZII和HAZ;在WZ区、HMAZI区和HMAZII区均发生了动态再结晶,组织致密,晶粒细小;硬度最高区域为HMAZI区,可达原始材料的85%左右;接头导电率可以达到原始材料的水平。 展开更多

关键词 喷射成形7055 连续驱动摩擦焊 铝合金

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喷射成形7055铝合金回收粉挤压态的热变形行为 被引量：3

2

作者 陶志伟 王雷刚 +2 位作者 杨兴旺 乔勇 张豪 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期87-93,共7页

对回收的7055铝合金粉末先后进行冷等静压、热挤压以及T76热处理后得到坯料试样。对合金粉末以及该合金试样进行SEM观察,结果表明,合金粉末呈尺寸小于90μm的类球状颗粒;合金试样显微组织为尺寸约5μm的等轴晶。对挤压态试样进行热压缩... 对回收的7055铝合金粉末先后进行冷等静压、热挤压以及T76热处理后得到坯料试样。对合金粉末以及该合金试样进行SEM观察,结果表明,合金粉末呈尺寸小于90μm的类球状颗粒;合金试样显微组织为尺寸约5μm的等轴晶。对挤压态试样进行热压缩实验,结果表明,高温变形时,7055挤压态试样中加工硬化和动态软化交互作用明显;计算出7055铝合金挤压态试样的本构方程;绘制出7055铝合金粉挤压态试样的热加工图,结果显示最佳热加工参数为温度为420~450℃,应变速率为0.3~1.2 s^(-1)。与铸态及喷射态7055铝合金相比,7055铝合金粉挤压态试样的热加工需要更高的温度和应变速率。 展开更多

关键词 喷射成形 挤压态 本构方程 热加工图 动态再结晶

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喷射成形高强Al-Zn-Mg-Cu合金的高应变速率塑性变形行为 被引量：10

3

作者 杨雨童 罗锐 +5 位作者 程晓农 陈乐利 桂香 王威 张桢 高仕渊 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2700-2708,共9页

利用Gleeble?3500型热力模拟试验机对挤压态喷射成形Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金进行高应变速率下的热压缩试验,系统研究了材料在变形温度350~450℃,高应变速率1~20 s^?1条件下的高温塑性变形行为。考虑绝热温升因素影响,采用外推法修正材... 利用Gleeble?3500型热力模拟试验机对挤压态喷射成形Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金进行高应变速率下的热压缩试验,系统研究了材料在变形温度350~450℃,高应变速率1~20 s^?1条件下的高温塑性变形行为。考虑绝热温升因素影响,采用外推法修正材料的流变应力曲线,以此构建材料本构模型;基于动态材料模型(dynamic materials model,DMM)构建材料的热加工图,并确定不同变形条件区域内的微观组织特征。结果表明:该合金流变应力曲线呈现典型的动态回复特征;随着应变速率的升高绝热温升现象愈发明显;材料热加工图和不同变形区域组织特征表明,该合金存在3个危险加工区间分别为350~420℃、1~3 s^?1,350~390℃、7~20 s^?1和425~450℃、2~20 s^?1,应避免在危险区间加工,防止出现失稳和开裂现象。存在2个安全加工区间350~370℃、4~7 s^?1和395~425℃、14~20 s^?1,应优先选择在该热加工窗口区域进行热加工。 展开更多

关键词 喷射成形 AL-ZN-MG-CU合金 高应变速率 热变形

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喷射成形超高强Al-Zn-Mg-Cu合金研究进展 被引量：9

4

作者 向开云 丁立鹏 +4 位作者 贾志宏 谢志强 范曦 马万太 张豪 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1199-1223,共25页

采用喷射成形技术制备的金属材料锭坯具有成分均匀、晶粒细小、内应力小、可高合金化等特点。该技术自20世纪60年代发明起,受到广泛的研究并实现产业化推广应用。我国自20世纪90年代起逐步开展了大量基于实验室条件的基础和应用研究,但... 采用喷射成形技术制备的金属材料锭坯具有成分均匀、晶粒细小、内应力小、可高合金化等特点。该技术自20世纪60年代发明起,受到广泛的研究并实现产业化推广应用。我国自20世纪90年代起逐步开展了大量基于实验室条件的基础和应用研究,但许多研究者认为喷射成形材料不可避免的孔隙问题限制了其应用。随着我国喷射成形关键技术的突破,实现了大规格(d600~800 mm)铝合金锭坯的工业化生产,为围绕该技术及其高性能金属材料产品的研究、开发与应用提供新的可能。本文综述了喷射成形的原理及特点、技术现状与应用,重点围绕喷射成形高强Al-Zn-Mg-Cu合金,从整体研究进展及应用情况、显微组织与性能、变形加工技术、热处理工艺等方面进行了综述,提出研发展望,以期为喷射成形高性能Al-Zn-Mg-Cu合金的研究与开发应用提供参考。 展开更多

关键词 喷射成形 超高强铝合金 AL-ZN-MG-CU合金

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喷射成形7055铝合金薄板搅拌摩擦焊研究 被引量：4

5

作者 邱宇 孟强 +3 位作者 栾国红 曾元松 李志强 张豪 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期117-122,共6页

针对1.2 mm厚喷射成形7055-T74铝合金薄板,开展搅拌摩擦焊对接的正交试验。以焊缝成形质量和接头性能为评价依据,优化搅拌头和焊接工艺,并对优选条件下的焊接接头微观组织和显微硬度进行分析。结果表明,当选用轴肩直径为Φ8 mm、轴肩形... 针对1.2 mm厚喷射成形7055-T74铝合金薄板,开展搅拌摩擦焊对接的正交试验。以焊缝成形质量和接头性能为评价依据,优化搅拌头和焊接工艺,并对优选条件下的焊接接头微观组织和显微硬度进行分析。结果表明,当选用轴肩直径为Φ8 mm、轴肩形貌为双圆环的搅拌头和旋转速度为800 r·min^-1、焊接速度为200 mm·min^-1的焊接工艺参数时,焊缝表面无缺陷,内部质量满足HB/Z 416标准I级焊缝要求;焊接接头的抗拉强度为495.7 MPa、达到母材的83.5%,断后伸长率为4.47%,拉伸断裂发生在后退侧,拉伸断口具有韧性断裂的特征;热机影响区组织发生拉长弯曲,焊核区发生了再结晶,组织为更加细小的等轴晶;焊接接头的硬度分布曲线近似于"W"形,硬度最高点在焊核区,最低点在后退侧的热影响区。 展开更多

关键词 喷射成形 7055铝合金 搅拌摩擦焊 微观组织 力学性能

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喷射成形7055铝合金热变形行为模拟 被引量：9

6

作者 祝令状 李忠华 +1 位作者 张桢 周小军 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期18-25,共8页

为研究喷射成形7055铝合金的热变形行为,在应变速率为0.001~5 s-1、变形温度为300~450℃、工程应变量为50%条件下,在Gleeble-3500热-力模拟试验机上进行热压缩实验。结果表明：喷射成形7055铝合金的流变应力随应变速率的增大而增大,随... 为研究喷射成形7055铝合金的热变形行为,在应变速率为0.001~5 s-1、变形温度为300~450℃、工程应变量为50%条件下,在Gleeble-3500热-力模拟试验机上进行热压缩实验。结果表明：喷射成形7055铝合金的流变应力随应变速率的增大而增大,随变形温度升高而减小。在应变速率为5s-1时由变形热引起的温升达25℃,经修正流变应力比实测值增高20 MPa。采用包含Z参数的Arrhenius双曲线正弦本构方程可准确描述喷射成形7055铝合金的热变形流变应力行为,变形激活能为146.91 k J·mol-1。所建本构方程的平均相对误差（Er）为2.89%,说明可准确预测喷射成形7055铝合金的热变形流变应力。 展开更多

关键词 喷射成形 7055铝合金 热变形 温升 本构方程

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喷射成形7055铝合金的热变形行为和加工图 被引量：9

7

作者 王向东 潘清林 +3 位作者 熊尚武 刘丽丽 张豪 范曦 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1101-1110,共10页

通过高温热压缩实验研究喷射成形7055铝合金的热变形行为,实验温度为340～480℃,应变速率为0.001～1 s～(-1)。结果表明:该合金在变形过程中的流变应力随着温度升高和应变速率的降低而降低,在480℃时会出现失稳现象。变形过程中的主要... 通过高温热压缩实验研究喷射成形7055铝合金的热变形行为,实验温度为340～480℃,应变速率为0.001～1 s～(-1)。结果表明:该合金在变形过程中的流变应力随着温度升高和应变速率的降低而降低,在480℃时会出现失稳现象。变形过程中的主要软化机制为动态回复和动态再结晶,其中低温时,动态回复占主导地位,随着温度升高,软化机制逐步转变为动态再结晶,再结晶晶粒的尺寸随着温度的升高而增大。基于动态材料模型和极化互惠模型,结合热变形中的组织演变,确定该合金在应变量为0.7时的适宜加工范围为:温度范围400～420℃,应变速率0.01～0.1 s～(-1),此时对应的动态材料模型加工图能量耗散效率超过33%,极化互惠模型加工图内在加工参数在65%～70%之间。 展开更多

关键词 喷射成形7055铝合金 加工图 动态材料模型 极化互惠模型

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热锻对喷射成形7055-T6合金组织和性能的影响 被引量：5

8

作者 温家飞 张豪 +2 位作者 张桢 向剑波 罗丰华 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期872-879,共8页

以喷射成形7055-T6铝合金为对象,借助万能力学试验机、电化学工作站、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段研究热锻对挤压合金显微组织与性能的影响。结果表明:挤压合金的纵向抗拉强度为705 MPa,屈服强度为665 MPa,断... 以喷射成形7055-T6铝合金为对象,借助万能力学试验机、电化学工作站、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段研究热锻对挤压合金显微组织与性能的影响。结果表明:挤压合金的纵向抗拉强度为705 MPa,屈服强度为665 MPa,断口形貌表现为沿晶断裂,而锻造后合金的抗拉强度、屈服强度分别下降了33 MPa和34 MPa,但伸长率、硬度和导电率均有所上升,断口形貌表现为韧性断裂;挤压合金晶粒较均匀,组织有方向性,但热锻后合金部分晶粒长大合并,部分晶粒破碎;合金晶界析出相中的主要元素含量均比基体高,且热锻后合金晶界析出相中的Mg、Zn元素含量降低,Cu元素含量升高;合金经峰值时效后,晶内GP区和η′析出相为主,晶界析出相近似连续分布,导致合金耐蚀性不好;锻造后晶界和晶内析出相均长大粗化,使得合金强度下降,耐蚀性提高。 展开更多

关键词 喷射成形7055-T6铝合金 锻造态 挤压态 显微组织 性能

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喷射成形7055铝合金的热变形行为及显微组织演变 被引量：4

9

作者 熊尚武 潘清林 +3 位作者 张豪 范曦 王向东 刘丽丽 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期863-871,共9页

采用Gleeble-3500热模拟试验机对经过致密化的喷射成形7055铝合金进行热压缩试验。热压缩之后的样品使用金相显微镜和透射电镜观察。结果表明:随着热变形温度的升高或应变速率的降低,峰值应力逐渐减小。该合金的热压缩流变应力行为可以... 采用Gleeble-3500热模拟试验机对经过致密化的喷射成形7055铝合金进行热压缩试验。热压缩之后的样品使用金相显微镜和透射电镜观察。结果表明:随着热变形温度的升高或应变速率的降低,峰值应力逐渐减小。该合金的热压缩流变应力行为可以用双曲正弦形式的方程表示,也可以用Zener-Hollomon参数来描述。喷射成形7055铝合金热变形过程中组织演变可以使用Zener-Hollomon参数定量表征,其软化机制主要为动态回复和动态再结晶。随着lnZ值的降低,合金的软化机制由动态回复逐渐转变为动态再结晶且再结晶尺寸变大。变形后合金中分布的高密度、纳米级的Al_3Zr粒子可有效阻碍合金在热变形中的动态再结晶。 展开更多

关键词 喷射成形7055铝合金 热变形 本构方程 软化机制

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喷射成形AlSi25Cu4Mg耐磨合金的本构方程及热加工图 被引量：3

10

作者 胡余生 冯迪 +5 位作者 周建党 朱田 张豪 张捷 范曦 宋飞刀 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期10120-10125,共6页

利用Gleeble-3500热模拟试验机,研究了喷射成形AlSi25Cu4Mg(质量分数,%)耐磨合金在623~723 K和0.001~5 s^-1条件下的热变形行为,建立了带Zener-Hollomon参数(Z参数)的本构方程及热加工图。结果表明:喷射成形超高Si铝合金的热变形激活能... 利用Gleeble-3500热模拟试验机,研究了喷射成形AlSi25Cu4Mg(质量分数,%)耐磨合金在623~723 K和0.001~5 s^-1条件下的热变形行为,建立了带Zener-Hollomon参数(Z参数)的本构方程及热加工图。结果表明:喷射成形超高Si铝合金的热变形激活能为194.8 kJ/mol,其流变应力随变形温度的降低和应变速率的提高(即Z参数增大)而增大。热加工图表明,该合金在低Z参数值下的功率耗散程度可达31%,表现出较高程度的动态软化。喷射成形AlSi25Cu4Mg合金在713~723 K温度范围以及应变速率小于1 s^-1条件下的热挤压试验中表现出良好的变形能力。经热处理强化后,合金沿挤压方向的抗拉强度为487 MPa,硬度可达187HV,满足实际性能需求。 展开更多

关键词 喷射成形 AlSi25Cu4Mg合金 本构方程 热加工图

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基于GA-BP神经网络的喷射成形锭坯形貌调控技术 被引量：5

11

作者 冷晟 付有为 +4 位作者 马万太 钱浩 虞钧鹏 蒋云泽 吴尚霖 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期27-34,共8页

随着现代技术的发展,在汽车和航空航天等领域都在追求材料的轻量化,而材料的高强度高韧性是轻量化的基础。7000系铝合金(Al-Zn-Mg-Cu系铝合金)具有高强度、高硬度、良好的耐腐蚀性能等优点,其中7055铝合金是所有铝合金中强度最高的。喷... 随着现代技术的发展,在汽车和航空航天等领域都在追求材料的轻量化,而材料的高强度高韧性是轻量化的基础。7000系铝合金(Al-Zn-Mg-Cu系铝合金)具有高强度、高硬度、良好的耐腐蚀性能等优点,其中7055铝合金是所有铝合金中强度最高的。喷射成形工艺是7055铝合金常用的制备方法。铝合金锭坯在沉积过程中的稳定生长是喷射成形工艺制备形貌一致、沉积质量均匀的大规格锭坯的基础。受喷射成形过程中众多工艺参数变化的影响,现有的理论模型难以满足实际生产过程中质量控制要求。文中通过所采集的喷射成形过程工艺历史数据与锭坯沉积表面直径的相关性分析,结合BP神经网络与遗传算法,构建锭坯直径的GA-BP神经网络预测模型及生长速度调控模型;根据工艺参数的实时波动,计算直径变化量,作为输入层导入经过训练的速度调节神经网络模型,对沉积基底的升降速度进行优化调控,使得锭坯沉积生长形貌均匀稳定。最后采用该方法对锭坯沉积生长速度调控工艺进行实验分析。结果表明,通过该工艺参数优化方法制备的大规格锭坯直径尺寸偏差在5%以内,验证了生长速度调节的可行性。 展开更多

关键词 喷射成形 大规格锭坯 工艺参数 神经网络 速度调控

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非规则管坯喷射沉积成形工艺优化及试验验证 被引量：1

12

作者 徐玉冰 马万太 +1 位作者 张豪 张捷 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期53-57,共5页

提出了基于往复式喷射成形工艺制备大璧厚非规则管坯的近终形成形工艺及其工艺参数优化方法,以实现坯件从CAD设计到喷射成形的快速制备过程。该工艺方法包括三个阶段:非规则管坯的三维CAD设计、分层处理和单层沉积厚度计算;基于沉积厚... 提出了基于往复式喷射成形工艺制备大璧厚非规则管坯的近终形成形工艺及其工艺参数优化方法,以实现坯件从CAD设计到喷射成形的快速制备过程。该工艺方法包括三个阶段:非规则管坯的三维CAD设计、分层处理和单层沉积厚度计算;基于沉积厚度与往复速度和质量流率的对应关系,计算满足各层沉积厚度所对应的控制参数;利用控制系统和执行机构对控制参数进行实时控制和调节,采用往复式多层喷射成形工艺制备满足设计轮廓的管坯。通过试验进行了验证,喷射成形制备的管坯形状和轮廓与CAD设计模型较好地一致,表明了该工艺方法的可行和正确性。 展开更多

关键词 喷射成形 厚璧非规则管坯 近终形成形 分层

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锭坯双喷嘴扫描喷射成形雾化锥沉积轨迹及其耦合研究 被引量：1

13

作者 徐玉冰 马万太 +1 位作者 张豪 张捷 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期408-413,共6页

双喷嘴扫描喷射成形是提高生产效率和制备大直径锭坯的主要工艺方式。研究了双喷嘴扫描喷射成形工艺雾化锥扫描沉积轨迹及其耦合产生条件。建立了雾化锥沉积轨迹坐标及扫描沉积区域数学模型,分析了工艺参数对沉积轨迹的影响规律,从理论... 双喷嘴扫描喷射成形是提高生产效率和制备大直径锭坯的主要工艺方式。研究了双喷嘴扫描喷射成形工艺雾化锥扫描沉积轨迹及其耦合产生条件。建立了雾化锥沉积轨迹坐标及扫描沉积区域数学模型,分析了工艺参数对沉积轨迹的影响规律,从理论上推导了沉积轨迹耦合条件。对沉积轨迹模型和耦合特性进行了图形仿真。研究表明:沉积轨迹呈"花瓣"形状,由喷嘴偏心距、初始倾斜角、扫描范围角、喷射高度、扫描频率、沉积盘旋转速度确定。通过喷射成形试验对建立的理论模型和研究结论进行了验证,表明了其正确性。 展开更多

关键词 喷射成形 双扫描喷嘴 沉积轨迹 耦合

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铈、锶和钡元素复合添加对AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响 被引量：2

14

作者 佘昌俊 赵玉涛 +3 位作者 陈刚 张松利 祝晓辉 汪长勤 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期23-26,共4页

采用光学显微镜、X射线衍射仪?扫描电镜和能谱仪等研究了铈、锶和钡元素复合添加对AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:铈、锶和钡的加入可以显著细化该合金的铸态组织,提高合金的室温力学性能;同时添加质量分数0.5%Ce,0.2%S... 采用光学显微镜、X射线衍射仪?扫描电镜和能谱仪等研究了铈、锶和钡元素复合添加对AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:铈、锶和钡的加入可以显著细化该合金的铸态组织,提高合金的室温力学性能;同时添加质量分数0.5%Ce,0.2%Sr和0.2%Ba时细化效果最好,合金的粒径最小,小块状的β-Mg17Al12相最多,在基体中可弥散分布;合金的抗拉强度和伸长率达到了195 MPa和1.86%,较未添加合金元素的分别提高了25.0%和24.0%。 展开更多

关键词 AZ91镁合金 合金化 显微组织 力学性能

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基于凸轮驱动喷嘴分阶段变速扫描的锭坯喷射均匀沉积研究

15

作者 刘腾 马万太 +1 位作者 张豪 张捷 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期98-102,共5页

喷射成形技术可以制备出高性能、高质量的工业锭坯,对工业的发展具有重要影响。雾化喷嘴系统是喷射成形装置的核心,喷嘴扫描运动方式对锭坯的均匀沉积有着重要的作用。本文以锭坯均匀沉积为目标,提出了基于凸轮驱动的参数可调的喷嘴扫... 喷射成形技术可以制备出高性能、高质量的工业锭坯,对工业的发展具有重要影响。雾化喷嘴系统是喷射成形装置的核心,喷嘴扫描运动方式对锭坯的均匀沉积有着重要的作用。本文以锭坯均匀沉积为目标,提出了基于凸轮驱动的参数可调的喷嘴扫描方式,建立了喷嘴分阶段变速扫描过程,确定了凸轮形状,对锭坯沉积轨迹进行了仿真并做了分析。最后用喷射成形实验对喷嘴分阶段变速扫描进行了验证,表明了其正确性。 展开更多

关键词 喷射成形 凸轮驱动 分阶段变速扫描 均匀性

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大型复杂构件制造过程残余应力演化与调控 被引量：9

16

作者 姜建堂 孟金奎 +4 位作者 董亚波 赖小明 邵文柱 张豪 甄良 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期676-685,共10页

归纳了残余应力的基本类型及各类残余应力的计算机仿真方法,概述了残余应力形成与演化行为及残余应力调控技术的研究现状。以机械臂基座本体淬火过程为例,展示了有限元仿真在大型复杂构件残余应力演化行为分析上的应用;以工字型材模压... 归纳了残余应力的基本类型及各类残余应力的计算机仿真方法,概述了残余应力形成与演化行为及残余应力调控技术的研究现状。以机械臂基座本体淬火过程为例,展示了有限元仿真在大型复杂构件残余应力演化行为分析上的应用;以工字型材模压去应力为例,通过有限元仿真重现了变截面构件模压去应力的过程并分析了模压去应力的影响因素。讨论了残余应力仿真预测与调控技术应用于组件及其涵盖构件制造-服役全寿命周期的可行性,预测了其集成于智能制造技术体系的巨大潜力。 展开更多

关键词 大型复杂构件 残余应力 制造变形 演化与调控

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