Page 37 - 理化检验-物理分册 2021年第六期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202106005

采用圆环三角试样评价材料的尺寸稳定性

顾开选 ,王凯凯 ,郭 嘉 ,翁泽钜 1 , 3 ,王俊杰 1 , 3

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( 1. 中国科学院 空间功热转换技术重点实验室,北京 100190 ; 2. 首钢集团有限公司技术研究院,北京 100043 ;

3. 中国科学院大学,北京 100049 )
摘 要: 提出了一种圆环三角法进行尺寸稳定性评价, 通过圆环三角试样沿底边开口后引起的
顶角及两侧面平行度的变化对 7050 铝合金的尺寸稳定性进行了评价。并将深冷处理与 7050 铝合
金的固溶时效处理相结合, 探索了不同工艺对 7050 铝合金圆环三角试样尺寸稳定性的影响。结果
表明: 淬火态圆环三角试样开口顶角角度和平行度变化最大, 而固溶处理后时效处理前增加深冷处
理圆环三角试样顶角角度和平行度变化最小。尺寸稳定性的变化结果与残余应力检测结果吻合,
说明该方法能够从残余应力层面对尺寸稳定性进行有效评价。

关键词: 尺寸稳定性;圆环三角试样; 7050 铝合金;残余应力;深冷处理

中图分类号: V250.2 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2021 ) 06-0021-06

EvaluationofDimensionalStabilit y ofMaterialsb yRin gTrian g ularS p ecimens

1 3
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GUKaixuan WANGKaikai GUOJia WENGZe j u WANGJun j ie 1 3
1

1 Ke yLaborator yofS p aceEner gyConversionTechnolo gy ChineseAcadem yofSciences Bei j in g100190 China

2 ResearchInstituteofTechnolo gyofShou g an gGrou pCo Ltd Bei j in g100043 China

3 Universit yofChineseAcadem yofSciences Bei j in g100049 China

Abstract : A rin gtrian g le method wasp ro p osedtoevaluatethedimensionalstabilit y .Thedimensional

stabilit yof7050aluminum allo y wasevaluatedb ythechan g eofvertexan g leandp arallelism oftwosidesafter

o p enin goftherin g trian g les p ecimenalon g thebottomline.Thecr y o g enictreatmentandsolutiona g in g treatmentof

7050aluminumallo ywerecombinedtoex p loretheinfluenceofdifferentp rocessesonthedimensionalstabilit yof

7050aluminumallo y rin gtrian g les p ecimen.Theresultsshowthatthechan g eofvertexan g leandp arallelismin

q uenchedrin gtrian g ulars p ecimen wasthelar g est , whilethechan g eofvertexan g leandp arallelism whichin

s p ecimentreatedb y conductionofcr y o g enictreatmentaftersolutionandp riortoa g in gwasthesmallest.Theresults

ofdimensionalstabilit ywasing ooda g reementwiththeresultsofresidualstress , whichshowthattherin g trian g le

s p ecimenmethodcaneffectivel yevaluatethedimensionstabilit y fromtheresidualstressla y er.

Ke y words : dimensionalstabilit y ; rin g trian g les p ecimen ; 7050aluminumallo y ; residualstress ; cr y o g enictreatment
航空零部件具有尺寸大、 结构复杂、 加工去除量 档机床零部件的变形导致机床整体精度下降过快等
大等特点, 加工完成后的零部件变形严重, 导致产品 问题, 均是由于关键核心零部件在服役条件下或者加
合格率低、 生产成本高、 产品交付困难等问题, 严重 工后自然条件下的宏观尺寸变化所导致的 [ 2-3 ] 。
阻碍了我国空天力量的快速稳健发展 [ 1 ] 。宇航精密 一般认为, 金属材料尺寸的自发变化是以下两
构件的微变形导致仪器导航、 定位精度出现偏差, 高 个因素的结果: ① 材料的相与组织的不稳定性; ② 在
各种热加工与冷加工工艺过程中以及在机械装配操
收稿日期: 2020-07-15 作时, 零件中的残余应力及其松弛 [ 4-5 ] 。国外对于尺
基金项目: 国家自然科学基金( 51805521 ); 中国科学院理化技术
寸稳定性问题的研究起步较早, 前苏联对精密机械
研究所所长基金
制造与仪器制造中金属与合金的尺寸稳定性开展了
作者简介: 顾开选( 1987- ), 男, 副研究员, 主要从事材料深冷处

系统的研究, 20 世纪 70 年代初便制定了金属材料
理研究, g ukaixuan@mail.i p c.ac.cn
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