鋁合金輕量化壁板的激光誘導(dǎo)熱成形研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著航空航天、船舶、汽車等行業(yè)的快速發(fā)展，輕質(zhì)金屬板材的應(yīng)用日益廣泛，其中鋁合金憑借質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕等優(yōu)良特性得到了大量應(yīng)用。針對(duì)包括鋁合金在內(nèi)的金屬板材，傳統(tǒng)的成形工藝通常需要借助模具來(lái)對(duì)板材進(jìn)行成形。然而對(duì)于一些大尺寸、形狀復(fù)雜、成形精度的要求不高、小批量生產(chǎn)的零件來(lái)說(shuō)，模具的設(shè)計(jì)周期會(huì)很長(zhǎng)，同時(shí)制造成本很高，因此近年來(lái)，一種新的無(wú)模成形技術(shù)——激光誘導(dǎo)熱成形技術(shù)逐漸引起了人們的關(guān)注。本文針對(duì)航天用5A06鋁合金輕量化

2、壁板的激光誘導(dǎo)熱成形工藝技術(shù)進(jìn)行了基礎(chǔ)研究，探索該材料的激光誘導(dǎo)熱成形的基本工藝規(guī)律，為后續(xù)實(shí)際應(yīng)用打下基礎(chǔ)。
　　本文首先通過(guò)試驗(yàn)對(duì)航天用5A06鋁合金的激光誘導(dǎo)熱成形特性進(jìn)行了研究。確定了5A06鋁合金激光誘導(dǎo)熱成形的合理工藝參數(shù)范圍，并分析了激光加熱對(duì)于鋁合金材料的微觀組織及硬度的影響。同時(shí)利用正交試驗(yàn)探索了激光功率、光斑直徑、掃描速度、掃描線位置等工藝參數(shù)對(duì)5A06鋁合金板材變形量的影響程度，并通過(guò)單因素試驗(yàn)研究了不同工藝

3、參數(shù)對(duì)板材變形量的影響規(guī)律。
　　本文還對(duì)板材激光誘導(dǎo)熱成形中嚴(yán)重影響板材成形精度的邊界效應(yīng)現(xiàn)象（或稱翹曲現(xiàn)象）進(jìn)行了研究。分析其產(chǎn)生的原因并且深入研究了激光功率和掃描線位置對(duì)邊界效應(yīng)的影響，提出了利用變功率掃描方式抑制邊界效應(yīng)的工藝方法，并分別通過(guò)有限元仿真分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一方法對(duì)于抑制邊界效應(yīng)現(xiàn)象的有效性。
　　在上述研究的基礎(chǔ)上，對(duì)航天用5A06鋁合金輕量化壁板的激光誘導(dǎo)熱成形工藝規(guī)劃進(jìn)行了研究。利用有限元方法分析了