7050鋁合金尺寸熱穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著鋁合金材料的研發(fā)與使用，鋁合金的優(yōu)異性能逐漸顯現(xiàn)了出來，使得各種鋁合金被越來越廣泛地使用于眾多領(lǐng)域。近幾年隨著高鐵行業(yè)的快速發(fā)展，節(jié)能降耗意識在全球制造業(yè)的提高，對高速動車性能要求的不斷提高，大量采用高強(qiáng)度鋁合金結(jié)構(gòu)件成為一種趨勢，鋁合金結(jié)構(gòu)件可以大大減輕高速動車的重量，減少燃料的使用提高動車的機(jī)動性，同時，使得攜帶負(fù)載的能力大大提高，有效的緩解了安全、環(huán)保、能源這三大課題，高速動車中零部件材質(zhì)逐漸采用高強(qiáng)度鋁合金替換原來的各種鋼材

2、。然而由于鋁合金材料具有較大的熱膨脹系數(shù)，導(dǎo)致其在加工與使用過程中的尺寸穩(wěn)定性受溫度變化的影響較大，進(jìn)而導(dǎo)致了鋁合金零部件經(jīng)濟(jì)性的降低。本研究主要從理論分析與實(shí)驗(yàn)分析兩個角度出發(fā)對鋁合金的尺寸熱穩(wěn)定性進(jìn)行較為深入的研究，希望研究結(jié)論可為正確制定鋁合金的加工工藝，特別是鋁合金零部件熱變形的補(bǔ)償，提供基礎(chǔ)的理論性指導(dǎo)，同時可為建立精密工程中常用材料的精確熱膨脹系數(shù)參考標(biāo)準(zhǔn)提供一定的參考依據(jù)。
　　通過對材料熱膨脹物理性以及材料熱膨脹現(xiàn)

3、象與其比熱容（特別是晶格振動比熱容）的關(guān)系等的研究分析，發(fā)現(xiàn)了7050-T74鋁合金的線膨脹系數(shù)與溫度變化之間的相關(guān)性。
　　通過鋁合金軸箱體熱變形實(shí)驗(yàn)，初步得到了7050-T74鋁合金在18℃-34℃溫度范圍內(nèi)孔徑尺寸變化量與溫度之間的關(guān)系及其在該溫度范圍內(nèi)的平均線膨脹系數(shù)。
　　通過利用DSC實(shí)驗(yàn)儀器及相關(guān)軟件進(jìn)行鋁合金比熱容隨溫度變化測量實(shí)驗(yàn)，探究了7050鋁合金尺寸熱穩(wěn)定性與其比熱容變化的相關(guān)性，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的70

4、50-T74鋁合金熱容隨溫度變化的變化規(guī)律，通過格留乃申公式得出了線膨脹系數(shù)隨溫度變化的近似數(shù)學(xué)表達(dá)式以及7050-T74鋁合金在20℃～100℃(293K～373K)溫度范圍內(nèi)材料線膨脹系數(shù)的平均值。
　　通過鋁合金金相組織隨溫度變化觀察實(shí)驗(yàn)，探究了溫度變化時7050-T74鋁合金組織變化對鋁合金尺寸熱穩(wěn)定性的影響。
　　通過ABAQUS對750鋁合金軸箱體建立有限元模型，并劃定網(wǎng)格類型;對有限元模型施加相應(yīng)的邊界條件和約