铝合金圆饼类复杂锻件穿流缺陷分析及优化

针对铝合金圆饼类复杂锻件的成形特点,将锻件产生穿流缺陷的原因分为模具未合模时筋条已充满及模具合模时筋条未充满两类,对产生穿流缺陷的机理进行了分析并提出了相应的解决方法。在此基础上提出了低筋、多筋圆饼类铝合金锻件避免穿流缺陷的预锻件设计原则,对预锻件进行了优化。结果表明,优化后的预锻设计能有效避免穿流缺陷的产生,并有效提高材料利用率。     

分模位置对低筋、多筋铝合金锻件成形性能的影响

针对低筋、多筋铝合金锻件容易产生穿流缺陷的成形特点,采用有限元模拟方法分析了筋顶分模和中间分模对低筋、多筋锻件成形过程中金属流动行为的影响机理,对比了两种分模方式对锻件流线、穿流敏感度、模具磨损、材料率用率和成形力等的影响。结果表明:采用筋顶分模方式能从根本上消除锻件上与飞边相邻筋下的穿流缺陷,得到良好的金属流线,而其他性能与中间分模基本相同。因此,在模具深度和锻件出模容许的情况下,对于低筋、多筋圆饼类铝合金锻件应尽量采用筋顶分模进行模具的设计。     

预制坯对航空类铝合金H型锻件截面组织流线的影响

针对航空类铝合金H型锻件成形过程出现的穿流、变形不均匀等缺陷,以Deform软件为平台,研究不同筋部高宽比预制坯对铝合金H型锻件成形过程中金属流线及晶粒尺寸的影响。研究结果表明,预制坯高宽比越小,锻件出现穿流缺陷越严重;预制坯高宽比越大,锻件出现穿流的几率越小,但锻件截面晶粒尺寸分布越不均匀。     

基于有限元模拟的7050超硬铝合金筋板锻件流线缺陷分析

由于7050铝合金筋板锻件对成形工艺的精确性要求较高,在成形过程中极易产生流线缺陷。为了揭示筋板锻件穿流、涡流等流线缺陷的形成规律,以工字形截面锻件为例,采用有限元模拟锻件的工字形截面成形过程。通过对成形过程速度场的研究,发现筋板根部容易产生穿筋裂纹,筋板顶部容易产生涡流。与矮筋型毛坯相比,采用高筋型毛坯利于提高金属充填模腔时变形流动的均匀性,能从根本上解决工字形截面锻件产生穿流缺陷。     

铝合金筋类零件锻造缺陷分析

针对铝合金筋类零件在锻造过程中产生的折叠、充不满、穿流等各种缺陷产生的原因进行分析.分析结果表明:过渡圆角的大小对折叠和穿筋有较大影响,增大圆角,可减小材料向筋部流动的阻力,改善材料的流动状态,避免折叠和穿筋;各工序间坯料截面面积的匹配也是导致缺陷的原因,合理的坯料截面面积应比该处终锻截面面积大5％～10％,面积太小容易导致充不满,太大又会出现穿流穿筋等缺陷;模具模膛的表面质量会影响材料的流动性能,导致锻件产生充不满和起皮等缺陷.     

用有限元法预测大型整体锻件中流线分布

具有筋和腹板的大型整体结构,锻件成形过程复杂,容易出现充不满、折叠、涡流、穿流等缺陷.本文提出了以流线曲率变化判断流线与锻件外形符合程度的方法,并用有限元方法对该类锻件成形过程进行了数值模拟.根据数值模拟结果分析了腹板厚度、筋宽和筋根圆弧半径对锻件的流线分布影响.结果表明:筋根圆弧半径越小、筋宽越小、腹板越薄,筋根处流线曲率值波动越大,容易产生穿流等缺陷.     

2A50铝合金接头模锻件穿流缺陷的产生原因及预防措施

分析了影响2A50铝合金接头模锻件穿流缺陷产生的原因,提出了锻造生产中预防该缺陷的措施.     

铝合金锻件典型缺陷及其形成原因

本文是“铝合金锻件的涡流、穿流和低倍粗晶”一文(见本刊1980年第四期)的继续,目的是较全面地介绍铝合金锻件比较特殊的缺陷。除穿流、射穿和低倍粗晶外,文中讨论了另外11种缺陷的特征、识别方法及其形成原因。铝合金锻件除了有与钢锻件相同的外形缺陷,如充不满、错移、弯曲等以外,由于材料组织和性质上的不同,还经常出现一些比较特殊的缺陷。比起几何外形方面的缺陷来,这些比较特殊的缺陷,原因复杂,不易辨认,常常给生产造成困难。所以,能够识别不同类型的缺陷并了解其形成原因,是十分重要的。因为,只有这样,才能在生产中检查和预防它们。尽管铝合金锻件生产的历史较久,积累的文献资料较多;但是关于铝合金锻件特殊缺陷方面的论述却不多见。为此,本文根据对生产实际资料广泛的搜集和研究,对铝合金锻件比较特殊的缺陷进行一些讨论。     

复杂盘饼类铝合金锻件等温成形缺陷分析

以环形座锻件为例,采用实验研究和有限元数值模拟相结合的方法研究了复杂盘饼类铝合金锻件等温成形时缺陷产生的机理.结果表明:采用反挤变形方式可以控制金属的径向流动速度,能有效地防止复杂盘饼类铝合金锻件的径向折叠和穿流缺陷的发生;各区域金属分配不合理会使局部区域因缺少金属而引起充不满或对流折叠,或使局部金属过多引起折叠;增大镦粗时坯料与模具间的摩擦阻力和变形量,可使坯料获得更好的径向分布的流线,最终得到流线分布合理的锻件.     

两侧带直角弯的铝合金模锻件坯料制备工艺研究

在实际生产中,很多铝合金模锻件两侧均带直角弯,且锻件断面积有很大的变化.该类模锻件制坯难度大,易造成局部不成形,易产生折叠废品,低倍流线易产生严重涡流、穿流等缺陷.结合实际生产试验,制定了该类模锻件最佳的坯料制备工艺,解决了锻件不成形、折叠,以及低倍组织中出现的严重涡流、穿流、粗晶等问题,提高了生产效率和成品率.     

锻件性能剪裁与工艺

在锻件生产中,实现性能剪裁（即根据锻件各部位在工作环境下的温度、载荷取得相应的组织、性能）是一项困难的任务,研究发现,通过合理设计锻造、热处理工艺和预制锻坯、可实现两相钛合金压气机盘的性能剪裁（即盘缘与盘体具有不同的组织、性能）。     

汽车铝合金锻件及冲挤件

为了建设低碳汽车产业,全世界汽车的轻量化正在加速进行,尽量多地以铝代钢、铸铁、铜等制造零部件,是目前及今后一段时间内实现汽车轻量化最可取与最现实的措施。较为详细地介绍了铝合金锻件及冲挤件的生产工艺与性能,标准锻件铝合金及一些公司研发的非标定锻件铝合金的成分与性能,介绍了一些世界级铝合金锻件及冲挤件生产企业概况,铝合金锻件在汽车中的用量虽不大(仅占总铝用量的1.3%左右),却很重要。提出中国应尽快建设二三个汽车铝合金锻件厂及冲挤件厂的建议。     

改善铝合金模锻件低倍流线状态的途径

铝合金模锻件多为受力结构件,对力学性能要求高,其低倍组织的流线对锻件的力学性能影响显著。对模锻件的流线控制是生产中的难点之一。通过对模锻件流线影响的各因素的研究分析,正确的设计锻模、锻件生产工艺方案,从而获得最佳的模锻件低倍流线。     

2A14铝合金筒体锻件成形工艺分析

在2A14铝合金筒体锻件试制过程中,采用十字镦拔加马架扩孔和芯轴拔长的开坯工艺方案,在立式碾环机上进行碾环生产,生产出了满足力学性能要求的锻件。     

2618铝合金支座等温成形锻件的粗晶问题

2618铝合金因其耐热性能良好、热状态下塑性好、塑性变形时工艺性能好,而被广泛应用于航空航天工业.然而,在塑性变形时,由于2618铝合金抑制晶粒长大的微量元素含量较少,致使锻件易出现粗晶问题,使得材料力学性能下降,影响锻件质量.分别使用了国内生产的Φ165 mm和国外进口的Φ160 mm两种2618铝合金原始棒料,采用...     

利用电解铝液直接生产铝合金热轧铸锭

利用电解铝液直接生产铝合金热轧铸锭在欧美等发达国家已十分普遍,近十年来中国也开始引进这一先进的生产工艺,并结合企业的自身条件制定出具有自主知识产权的生产方案并获得成功.热轧铸锭是利用电解铝液经降温、净化、除杂、除气、合金化和细化晶粒等工艺手段之后直接浇铸成大型锭坯,然后可以轧制出各种各样缺陷较少的铝材.同时本文也提出了利用电解铝液直接生产铝合金热轧铸锭生产中存在的问题,这些问题有待于在今后的生产实践中加以改进.     

Flow lines control of disk structure with complex shape in isothermal precision forging

Isothermal precision forging is applied to manufacturing 7075 aluminum alloy disk workpiece with complex shape. By combining experiment with FEM (finite element method), the mechanism as well as the evolution with respect to the defects of the flow lines is studied in the isothermal precision forging of the workpiece. The results show that the flow lines of disk forging with complex shape are influenced mainly by the flow lines of the die forging billet. The radial flow lines distribute along the forging shape more easily than that the axial flow lines do. The fibre breaking is mainly caused by too much redundant metal flowing fast along the radial direction in the late stage of die pressing. In the end, some reasonable measures are put forward to optimize the flow lines.     

铝合金大型复杂薄壁壳体旋压研究进展

大型复杂薄壁壳体是航空航天等高技术产业迅速发展的迫切需求,带横向内筋大型复杂薄壁壳体是其中的典型代表。然而,带横向内筋大型复杂薄壁壳体多道次复合旋压却是一个多因素耦合作用下的复杂塑性成形过程。作者采用数值模拟和实验相结合的方法,以铝合金带横向内筋大型复杂薄壁壳体为代表,建立大型复杂薄壁壳体复合旋压全过程仿真平台与模型,研究不同条件下大型复杂薄壁壳体复合旋压及其特征结构旋压过程中的不均匀塑性变形行为和成形缺陷的形成机理。揭示不同塑性变形行为对工件内筋质量的影响规律,获得对不同塑性变形行为有决定性影响的因素,确定合理的毛坯、工艺和旋轮参数的选择准则。研究结果对发展大型复杂薄壁壳体精确成形技术具有重要的理论意义和实际应用价值。     

诺威力复合锭铸造法的原理和工艺及应用

采用DC法商业化铸造复合铝合金锭是铝业界工程师几十年来追求的目标之一，2005年底美国诺威力公司奥斯威戈轧制厂在瓦格斯塔夫公司专家的协助下，终于成功地实现了复合锭的工业化规模铸造，到2006年3月份已成功地铸出50多种不同合金的复合锭。用此种锭轧制的1200／2124合金薄板及4147／3003合金钎焊带箔已发往用户。奥斯威戈轧制厂已形成70kt／a复合锭的生产能力，诺威力公司将在韩国蔚山轧制厂与瑞士谢尔轧制厂各建一条铸造复合锭的生产线。复合锭的商业化生产将大大扩大复合铝板带箔的应用范围，在DC法发展历程中具有里程碑意义。