近日，由中铝材料应用研究院自主研发的“切缝翘曲法航空铝合金板材全厚度残余应力工业化定量表征技术及装备”通过中国仪器仪表学会成果评价。
评价组一致认为，该技术和装备解决了国产航空铝合金中厚板内部残余应力分布工业化定量检测的难题。“切槽翘曲法”薄板内部残余应力测试设备，实现了国产航空铝合金薄板内部残余应力分布工业化定量检测，填补了薄板全厚度工业化定量表征领域的空白，使该领域整体技术达到国际先进水平。
内部残余应力导致的加工变形是困扰航空铝材产业化应用的一个世界难题。内部残余应力测试的可靠性、速度及成本，是国产航空铝材加工变形有效调控的关键。
“切缝翘曲法”厚板残余应力测试现场
中铝材料应用研究院提出的“切缝翘曲法”板材全厚度残余应力工业化定量表征方法，通过垂直板材表面切割缝隙去除材料，逐层打破残余应力在板材厚度上的平衡，基于释放应力与板材未切割部分刚度、弹性模量和翘曲量的关系，获得板材从表面到心部残余应力分布。基于该理论，中铝材料应用研究院自主研制了“切缝翘曲法”厚板内部残余应力测试设备，与波音、空客等航空企业采用的层削法测试技术相比，测量效率提高1倍以上，测试结果重复性提高近1个数量级，解决了国产航空铝合金中厚板内部残余应力分布工业化定量检测的难题；“切槽翘曲法”薄板内部残余应力测试设备，实现了国产航空铝合金薄板内部残余应力分布工业化定量检测，填补了薄板全厚度工业化定量表征领域的空白。
“切缝翘曲法”厚板残余应力测试设备
“切槽翘曲法”薄板残余应力测试设备
该成果已为相关企业生产7050等航空厚板、2024等航空薄板和7055、2026等大飞机关键型材残余应力提供了长期跟踪测试，指导并优化了生产工艺参量，使产品加工变形合格率得到显著提升。同时，该项目成果取得PCT国际专利（加拿大）和多项国家发明专利、软件著作权，“切缝翘曲法”测试技术入选国家市场监督管理总局首批产业计量成果库成果。
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