搅拌摩擦焊工艺参数对铸造AlSi14合金焊接接头性能的影响北大核心CSCD

研究了采用不同焊接工艺参数时铸造Al Si14高硅铝合金搅拌摩擦焊接头的微观组织、力学性能及断口形貌。结果表明,焊核区组织由于发生动态再结晶,晶粒非常细小;热力影响区紧靠焊核区,在较高转速时出现被拉长的组织;热影响区基体α相及共晶Si晶粒尺寸相对于母材均有所增加。在搅拌头转速为1 300 r/min、焊速为100 mm/min时,获得的接头抗拉强度可达到母材的92%;断裂发生在前进侧热影响区,断裂方式是韧性与脆性的混合型断裂;接头显微硬度近似呈"马鞍"形分布,在热力影响区附近硬度低于母材硬度。     

搅拌摩擦焊工艺参数对铸造AlSi14合金焊接接头性能的影响

研究了采用不同焊接工艺参数时铸造Al Si14高硅铝合金搅拌摩擦焊接头的微观组织、力学性能及断口形貌。结果表明,焊核区组织由于发生动态再结晶,晶粒非常细小;热力影响区紧靠焊核区,在较高转速时出现被拉长的组织;热影响区基体α相及共晶Si晶粒尺寸相对于母材均有所增加。在搅拌头转速为1 300 r/min、焊速为100 mm/min时,获得的接头抗拉强度可达到母材的92%;断裂发生在前进侧热影响区,断裂方式是韧性与脆性的混合型断裂;接头显微硬度近似呈"马鞍"形分布,在热力影响区附近硬度低于母材硬度。     

6061/AlSi12异种材料搅拌摩擦焊接头的组织与力学性能

对异种材料6061铝合金和Al Si12合金进行搅拌摩擦焊接试验,探究了6061/AlSi12异种材料搅拌摩擦焊接接头的组织与不同焊接速度对力学性能影响。结果表明:经拌摩擦焊接后,焊核区域由于受到搅拌针强烈的搅拌作用和摩擦作用,受到较高温度的热循环,使得6061晶粒发生再结晶,晶粒细化,块状Si发生缩颈、熔断并粒化,弥散分布在基体上,从而提高接头强度;当焊接速度为400 mm/min时,接头的抗拉强度达到最大175.93 MPa,是6061母材的70%,是Al Si12母材的90%;接头焊缝断面的横向微观硬度分布呈现"阶跃"式,当焊接速度为200 mm/min时,焊核区域的硬度最大。     

5A06-H112铝合金与304L不锈钢搅拌摩擦焊对接研究

采用搅拌摩擦焊对6 mm厚5A06-H112铝合金与304L不锈钢异种金属进行对接连接,研究了接头的微观组织结构、组织成分和微观硬度。结果表明:搅拌针中心线偏向铝合金一侧,当搅拌头转速600 r/min,焊接速度50 mm/min时,能获得焊缝成形良好、无孔洞和裂纹等缺陷的对接接头。对接处铝合金和不锈钢混合充分,形成焊核。焊核区分布着洋葱环组织,成分分析表明焊核中有不锈钢碎片及金属间化合物存在,接头横向微观硬度呈阶跃分布。     

5A06-O铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能

对4mm厚5A06-O铝合金进行了双轴肩搅拌摩擦焊接试验,分析了接头组织演变与力学性能。结果表明:在参数合适的条件下,可获得无内部缺陷的5A06-O铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头。接头组织分为母材区、热力影响区、热影响区和焊核区。接头硬度曲线呈现出"N"型分布。接头的拉伸强度可达321 MPa(为母材的94%),伸长率可达14.38%(为母材的72%)。接头的断裂位置位于焊核,断裂形式属于韧性断裂,韧窝内粒子主要为Mg_2Al_3强化相和少量Mg_2Si。     

进给速度对铜界面合金化镁/铝FSW组织与性能的影响

研究了不同进给速度对AZ31B镁合金/5052铝合金铜界面合金化搅拌摩擦焊焊接接头组织与性能的影响。结果表明,在进给速度为200mm/min时接头的抗拉强度最低,在进给速度为100mm/min和300mm/min时焊缝的抗拉强度较好;随着添加铜箔的厚度增加,焊接接头的抗拉强度先增加后降低。在进给速度为100mm/min,铜箔厚度为0.05mm,旋转速度为1 200r/min时能得到良好的焊接接头,其最大抗拉强度为87.5 MPa;加入铜箔后,接头处生成了Mg_2Al_3、Mg_(17)Al_(12)、AlCu、Al_2Cu、MgCu_2相,无明显焊接缺陷,硬度分布近似成"M"形。     

转速对Al/Mg异种合金超声-静止轴肩辅助搅拌摩擦焊接头的影响

采用超声-静止轴肩辅助搅拌摩擦焊技术对3 mm厚6061-T6铝合金和AZ31B镁合金进行焊接,并研究转速对接头成形、显微组织和拉伸性能的影响。结果表明,焊核中存在大量铝/镁合金混合后形成的夹层状组织,随着转速的升高,夹层组织先细化后又出现增大趋势。铝/镁界面形成的复杂互锁结构可延长界面连接长度,界面互锁程度随转速增大而提高。接头拉伸强度随着转速的增大呈现先上升后下降的趋势,并在1000 r/min转速下达到最大值131 MPa。     

铝合金薄板高转速搅拌摩擦焊接头组织与力学性能

采用高转速微型搅拌摩擦焊接工艺实现了0.8 mm厚6061-T6铝合金薄板对接。利用OM、SEM、TEM及EBSD等测试技术探讨了高转速对接头微观组织及力学性能的影响规律。结果表明,高转速焊接6061-T6薄板时,焊缝表面成型良好,焊缝各区域组织呈连续均匀过渡。与常规搅拌摩擦焊相比,高转速工艺下,焊缝区b-Mg2Si、S相(Al2Cu Mg)和Al8Fe2Si析出相数量增多,特别是长条状b-Mg_2Si数量增多,焊缝区显微硬度值明显提升;转速8000 r/min、焊速1500 mm/min条件下,接头最大抗拉强度高达301.8 MPa,是母材抗拉强度(351.7 MPa)的85.8%;转速对6061-T6铝合金超薄板高转速搅拌摩擦焊对接接头抗拉强度影响较小,接头断裂模式为脆性断裂为主的韧-脆混合断裂。     

基于正交试验的2024-T4铝合金超声辅助搅拌摩擦焊的研究

采用正交试验研究了超声辅助搅拌摩擦焊工艺参数对1.8 mm厚的2024-T4铝合金板接头组织与力学性能的影响。结果表明:焊接速度对接头抗拉强度的影响最大,而旋转速度和超声频率的作用依次减弱;采用最优参数焊接,即当转速为1600 r/min、焊速为240 mm/min、频率为25 k Hz时,其接头的抗拉强度可达397 MPa,比搅拌摩擦焊强度提高了6%。通过对比焊缝宏观及微观纹理、力学性能、金相组织和显微硬度等,均发现超声搅拌摩擦焊焊缝性能要优于搅拌摩擦焊。     

6061-T6铝合金微搅拌摩擦焊工艺

以0.8 mm厚6061铝合金微搅拌摩擦焊对接过程为研究对象,采用专用搅拌工具,通过温度场模拟进行工艺参数预选,研究了无倾角微搅拌摩擦焊的工艺参数对接头力学性能的影响,确定了与所设计微搅拌工具相匹配的工艺参数窗口;并采用光学显微镜、SEM扫描电镜对接头的微观组织、断口的形貌进行观察. 结果表明,在焊接速度为300 mm/min、转速14 000 ~ 24 000 r/min时,可以获得力学性能优越的焊接接头,抗拉强度均可达母材的70%以上;微搅拌摩擦焊缝微观组织的热影响区与传统搅拌摩擦焊相比,仅部分晶粒发生长大,仍有部分晶粒与基体保持一致无明显变化.     

Hot-cracking in Aluminium Alloys 7050 and 7010—a Comparative Study

Abstract

Using a recently developed hot cracking test, the cracking susceptibilities of the high-strength aluminium alloys 7010 and 7050 were investigated. The solidification conditions in the test are similar to those encountered in the ingot shell zone during semi-continuous direct chill casting. The influence of grain structure on cracking susceptibility was investigated. Al-Ti and Al-Ti-B grain refining master alloys were added to the melt at various levels in order to obtain grain structures ranging from columnar-dendritic to equiaxed-cellular. Without grain- refiner additions, columnar structures formed which had high cracking susceptibilities; 7010 being marginally less susceptible than 7050. With high grain-refiner additions, equiaxed-cellular grains formed in both alloys, again leading to high cracking susceptibility. Equiaxed-dendritic grains formed at moderate addition levels of grain refiner and were found to be more resistant to hot cracking than either of the other morphologies.     

飞速发展的压铸技术——第二届中国国际压铸会议评述

介绍了“第二届中国国际压铸会议”概况 ;根据会议宣读的论文 ,分压铸工艺、压铸设备、镁合金压铸、锌合金压铸、计算机在压铸中的应用等五个方面 ,评述了压铸技术的发展与现状     

铝合金变速箱外壳压铸模设计及工艺分析

针对铝合金铸件在压铸充填过程中常伴有气孔、缩孔、冷隔等缺陷的现象,以汽车铝合金变速箱外壳为例,分析变速箱外壳的结构特征,对其浇注系统、冷却系统、抽芯结构进行设计,确定最佳工艺参数,经过试验与分析,最终经过实际压铸生产验证,确定了工艺方案的合理性。结果表明:当定模温度为200℃、动模为220℃、铝液浇注温度为670℃、慢压射速度为0.18 m/s、快压射速度为4.5 m/s、内浇道的压射速度为48 m/s、留模时间为30 s时,铸件成形品质较好。合理压铸工艺设计不仅能提高生产效率以及产品的合格率,还能简化模具设计制造流程,减少模具开发成本。     

压铸技术的发展与应用

简述了压铸技术发展的历史及发展状况。叙述了压铸铝合金、镁合金、锌和锌铝合金的研究开发与应用状况。提出了若干压铸合金有待进一步研究开发的问题。     

压铸用低熔点合金型芯的研究

自行研制的低熔点合金型芯，经压铸实验，铸件孔成形完成。     

铝合金压力铸造技术的现状与展望

论述了铝合金压力铸造技术的特点和研究现状,介绍了几种具有代表性的铝合金压力铸造方法、工艺装备及铸造CAE技术,并对今后的研究动向进行了展望。     

关于铝合金重力浇注简易模具之研究

本文提出了一种新的铝合金重力铸造简易模具设计方法,兼具砂型铸造和金属型铸造的优点,提高了铸件的质量和生产效率,又明显地降低了生产成本。     

钛合金髋关节铸造工艺CAD及模拟验证

设计了钛舍金髋关节的金属型离心铸造工艺方案，并对其充型过程和凝固过程进行了数值模拟验证，得到了较合理的铸造工艺方案，实际浇注表明，工艺是合理的。首先针对钛舍金髋关节的结构特点进行了分体模数计算，在此基础上，根据钛舍金的铸造工艺特点进行了铸造工艺设计，即将钛舍金髋关节分5个部分进行补缩，浇注速度要大，浇注时间要短，真空度要高，浇注温度大于等于1760℃。进行工艺优化后，数值模拟结果和实际浇注表明，设计可以满足要求。     

铝合金壳盖压铸工艺优化研究

通过对铝合金壳盖压铸件进行实体造型,采用铸造数值模拟软件Z-Cast对铝合金壳盖压铸过程的压力场、速度场和温度场进行数值模拟,根据模拟结果分析浇注系统和溢流槽尺寸的合理性,重新设计、优化浇注系统的形状和布置位置,得到合理的压铸方案。对于铝合金压铸件结构和压铸工艺设计有着重要的指导意义。     

Microstructure,Mechanical Properties and Die-Filling Behavior of High-Performance Die-Cast Al-Mg-Si-Mn Alloy

This work aims to reveal the relationships between the microstructure,mechanical properties and flow behavior of die-casting AlMg_5Si_2Mn alloy.Results indicated that the microstructure of the die-cast AlMg_5Si_2Mn consists of α_1-Al grains,fine-size α_2~Al grains and(Al +Mg_2Si) eutectic.The surface layer observed has the thickness in a range of120-135 μm,while an ellipse-like surface layer edge is observed in the corner of the plate-like sample.Tensile strength and elongation(5) of the specimens are slightly decreased along the die-filling direction due to the backflow of melt.Pure(Al + Mg_2Si) eutectic layer and ultra-fine-size α_2-Al grains observed are around the overflow channels.Mass feeding is predominantly responsible for the superior mechanical properties of the round bars as compared to those of plate-like samples.