铝合金具有高的比强度与比刚度,且韧性及耐腐蚀性较好,广泛应用于大型航空结构件的生产。铝合金锻件需要进行固溶处理来提高其力学性能,但在淬火过程会产生很大的残余应力,极易发生翘曲、扭曲等变形,导致昂贵的后续修整费用甚至是报废。因此,研究淬火过程中铝合金锻件残余应力的产生与形状变化显得至关重要。本文主要采用实验、理论分析及数值模拟等方法,对铝合金T形锻件淬火过程的温度、应力及形状变化进行了分析,并分析了不同影响因素对铝合金T形锻件淬火残余应力及形变的影响。主要工作集中在以下几个方面:(1)通过铝合金T形件的淬火实验,获得了不同入水方式下T形件内不同位置处的淬火冷却曲线,分析了T形件表面不同区域的换热情况,确定了T形件表面不同区域的综合换热系数,为淬火过程温度场的数值模拟提供了重要依据。(2)建立了铝合金T形锻件淬火过程的数值分析模型,考虑材料特性随温度变化及不同区域表面换热不同的影响,对铝合金T形锻件的温度场及应力场进行了耦合分析。通过模拟计算,研究了其淬火过程温度场与应力场的分布规律,分析了淬火过程残余应力与形状变化的形成历程与机制。(3)分析了肋尺寸、夹具夹持及入水方式对铝合金T形锻件淬火残余应力及形变的影响。确定了肋宽度对锻件腹板内残余应力的影响范围,分析了不同夹持方式、不同夹具间隙及不同入水方式下的淬火残余应力及形变。