金属热处理

作者：刘克, 陈建文, 周洪刚, 吴永福, 左经纬, 罗艺, 彭政, 王鑫铭

单位：1.江麓机电集团有限公司, 湖南 湘潭 411100; ；2.中铝材料应用研究院有限公司, 北京 102209; ；3.湘潭大学 材料科学与工程学院, 湖南 湘潭 411105

关键词：ZL101A合金,箱盖,数值模拟,热处理变形,装炉方式,淬火介质,结构刚性

针对某ZL101A合金制G型箱盖热处理后存在平面翘曲变形的问题,采用数值模拟方法预测箱盖易变形部位,进而制定防变形措施。首先建立温度-传热-应力应变的多场耦合模型,采用JMatPro软件计算ZL101A合金的比热容、热传导率等热物性参数,实测并计算水和AQ260水溶液的换热系数,在此基础上,采用ANSYS有限元方法模拟了装炉方式和淬火介质对G型箱盖淬火变形的影响,并结合模拟结果进行了工艺试验。模拟结果表明,吊挂+PAG水溶液淬火处理箱盖的变形最小,平面翘曲变形值为3.5603 mm。考虑箱盖铸态存在约1 mm变形,实际生产时无法满足机加工≤4 mm的要求,因此采用增强结构刚性的方案来控制箱盖的变形。工艺试验结果表明,点焊拉筋或附铸加强筋的方式均可减少箱盖热处理时的平面翘曲变形,且吊挂+PAG水溶液+附铸加强筋的方案控制热变形效果最优,试验3件箱盖平面翘曲变形均≤2.5 mm,满足机加工要求。

来源：2025年第4期

《金属热处理》期刊编辑部

查看金属热处理杂志2025年第4期