机械工程学报

作者：张晓嵩, 陈帅峰, 李旺, 宋鸿武, 张士宏, 魏作山

单位：1. 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心 沈阳 110016;2. 中国科学技术大学材料科学与工程学院 沈阳 110016;3. 沈阳理工大学材料科学与工程学院 沈阳 110158;4. 滨州魏桥国科高等技术研究院 滨州 256606;5. 山东省先进铝基材料科与技术重点实验室 滨州 256606

关键词：激光局部热处理,峰值温度场,铝合金硬化,性能梯度,拉深成形性；

基金：魏桥国科高研院-中科院金属所研发资助项目(GYY-JSBU-2022-003)。

针对2B06铝合金复杂零件成形困难问题，提出了利用激光热处理局部硬化提高板材成形性的思路。在通过激光热处理试验研究了铝合金板的激光硬化效应的基础上，采用数值模拟计算了铝合金板激光热处理过程中激光光斑路径和其周边热影响区域的峰值温度场，并通过实际测温验证了其准确性。提出并构建了耦合性能梯度的差性坯料模型，对激光局部硬化的杯形件拉深成形性进行了模拟和试验研究。结果表明，激光扫描方式可以形成稳定的梯度温度场并对周边非加热区影响较小，且可以通过多道次扫描方式设计不同宽度范围的大梯度差性板材坯料。力学性能试验表明激光热处理可以有效地提高铝合金的局部加工硬化能力，这种效应可以有效抑制杯形件拉深时圆角大变形区的减薄，从而提升了板材的拉深性能。在上述基础上，将激光局部热处理用于2B06铝合金航空复杂口框零件的成形，通过设计激光处理路径和参数，获得合理的局部硬化区域，可有效地避免在加强筋处出现过度减薄导致的破裂，大大提高复杂零件的成形性。

来源：2022年第20期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2022年第20期