2A12鋁板屬于高硬度高強度鋁板，被廣泛用于于航天中，2A12鋁板作為航空器的結(jié)構(gòu)件，其加工變形控制相當(dāng)嚴(yán)格，其中殘余應(yīng)力分布與控制問題, 是保證2A12鋁板試件合格制備急需解決的難題之一。這類構(gòu)件結(jié)構(gòu)特點表現(xiàn)為壁較薄, 易變性, 應(yīng)力場復(fù)雜包含有毛坯初始內(nèi)應(yīng)力和加工形成的表面殘余應(yīng)力。

       殘余應(yīng)力的存在有其兩面性:

       1、過大的殘余應(yīng)力危害了結(jié)構(gòu)尺寸精度, 造成結(jié)構(gòu)件形狀不穩(wěn)定;

       2、壓應(yīng)力可以有效提高材料疲勞強度, 延長其服役壽命。對于薄壁件, 降低和調(diào)整表面應(yīng)力是滿足構(gòu)件制備合格、使用可靠要求的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。應(yīng)力獲取手段可以通過無損和有損兩類實驗方法, 例如X-ray衍射方法 、深孔法 和層削法等, 以及有限元仿真技術(shù)獲得, 這些工作在文獻(xiàn)中已經(jīng)被廣泛提及。

       振動時效是通過交變力作用方式, 使結(jié)構(gòu)或平臺產(chǎn)生共振, 達(dá)到構(gòu)件上殘余應(yīng)力區(qū)域滿足激振動應(yīng)力加載條件下的宏觀屈服, 以實現(xiàn)殘余應(yīng)力降低。研究人員結(jié)合預(yù)應(yīng)力方式對高強度鋼板采用多點激振模式, 用來釋放表面殘余應(yīng)力, 認(rèn)為VSR可以消減和均化應(yīng)力, 但是對結(jié)構(gòu)的變形調(diào)整效果有限;研究人員設(shè)計一種高頻振動能量放大裝置, 以高頻小幅、大動能方式解決小件殘余應(yīng)力消減的需要。研究人員采用VSR解決膨脹波紋管表面殘余應(yīng)力的降低問題, 效果較好。

       這些研究說明從宏觀上看, 振動應(yīng)力與殘余應(yīng)力的疊加達(dá)到宏觀屈服后, 確實能夠在結(jié)構(gòu)件上產(chǎn)生預(yù)期效果。另一方面, 通過EBSD分析發(fā)現(xiàn)時效下, 2A12鋁板表面晶粒會在等幅循環(huán)應(yīng)變下發(fā)生晶粒轉(zhuǎn)動, 這種轉(zhuǎn)動實際上就是2A12鋁板變形的微觀模式, 是應(yīng)力下降的主要原因。實際上很多觀點認(rèn)為VSR是可以通過微屈服方式降低殘余應(yīng)力, 例如發(fā)現(xiàn)材料位錯密度增大, 局部硬化等現(xiàn)象, 這些都說明即使沒有宏觀屈服,2A12鋁板在VSR下仍然存在屈服情況。當(dāng)然, 振動時效參數(shù)的選取非常重要, 頻率、時間和激振力都需要在時效時被考慮。一直以來, 研究者認(rèn)為應(yīng)力降低的程度不僅與頻率有關(guān), 而且與振幅相關(guān), 然而, 振動模式和材料晶體結(jié)構(gòu)也應(yīng)該被考慮, 這對VSR時效效果同樣重要。

       殘余應(yīng)力對2A12鋁板加工的影響分析就介紹到這，如需要2A12鋁板可以聯(lián)系我們。