7050铝合金是航空和高铁、动车等轨道交通的重要结构材料。7050铝合金模锻件,通常都要通过固溶和时效处理来满足对其强度和韧性等机械性能的要求。然而,淬火过程中会在锻件内部及其表面形成残余应力,不仅会影响材料的静强度、抗应力腐蚀性能和疲劳抗力等机械性能,而且还会影响后续机械加工的尺寸和形状稳定性。本文针对7050铝合金锻件淬火残余应力形成规律与冷压消减工艺,通过数值模拟和实验研究相结合的方法,探讨了淬火过程中残余应力的演变规律对残余应力的影响,分析了冷压工艺对淬火残余应力分布规律及其消减效果。主要研究结论如下:(1)对80×40X 1Omm的7050铝合金试样在不同淬火介质温度和淬火停留时间下的残余应力进行了实验研究,研究结果显示20℃水温淬火时,试样表面残余应力得到最大压应力;淬火水温达到60℃时,试样的残余应力性质发生变化,试样表面残余应力由压应力改变为拉应力;80℃水温淬火时,试样表面残余应力得到最大拉应力。淬火停留时间对残余应力影响较小,当淬火时间为20min时,残余应力最小。运用冷压法、深冷法和时效工艺法对淬火残余应力进行消减并测量,探究其对淬火残余应力消减效果,并将深冷法和冷压结合起来,研究结果表明冷压法对残余应力的消减效果最好,消减率达到90%以上。(2)运用Deform有限元软件,通过对7050铝合金试样淬火过程的模拟,揭示了淬火过程应力演变规律、淬火残余应力分布规律;模拟结果表明,淬火过程中,试样表面残余应力由拉应力转变为压应力,而其内部残余应力则由压应力转变为拉应力。通过对7050铝合金试样进行3%的冷压模拟时,模拟结果表明,消减效果也达到90%以上,并与实验结果进行验证,二者残余应力值差别较小,表明模拟分析较为可靠。(3)针对大型7050铝合金锻件淬火残余应力的消减,通过有限元数值模拟分析了淬火过程残余应力变化规律及冷压工艺对淬火残余应力消减效果,结合7050铝合金试样的实验和数值模拟结果,确定了淬火水温为40℃,淬火停留时间为20min,冷压变形量为3%。