基于HyperXtrude的铝合金矩形型材挤压工艺优化设计

采用HyperXtrude软件模拟了7005铝合金矩形型材的挤压过程,系统地研究了7005铝合金矩形型材挤压温度与挤压速度对挤压结果的影响。结果表明:合金的应力随挤压温度的增大而减小,挤出型材温度随挤压温度的升高而升高。合金的应力随挤压速度的增大而增大,挤出型材温度随挤压速度的增大而升高。适宜的挤压工艺为:挤压温度450℃、挤压速度6 m/min。     

6005A铝合金挤压型材热处理工艺研究

研究了地铁列车车体用6005A铝合金挤压型材热处理工艺对其力学性能的影响。结果表明,6005A挤压型材的过烧敏感温度在590℃～600℃之间;壁厚5 mm的6005A铝合金挤压型材在(520℃～570℃)2 h范围进行固溶,材料的综合性能良好。560℃2 h固溶时,综合性能最佳;随时效温度的升高,时效强化的速率加快,达到最大强化效果所需的时间越短,最终获得的强度越低;时效制度为175℃10 h时,强化效果最好;固溶水冷后时效的延迟时间应控制在3 h以内或48 h之后,该合金挤压型材才能达到良好的强化效果。     

均热冷却工艺对6061合金铸锭及其挤压型材组织和力学性能的影响

本文采用大规格圆锭进行工业试验,研究了三种冷却工艺对6061合金圆锭及其挤压型材组织及力学性能的影响。试验结果表明:随着均热圆锭开始强风水雾冷却温度的提高,晶内及晶界上的析出相数量逐渐减少,尤其是在450℃强风水雾冷却的圆锭的晶内Mg2Si析出相数量极少。随着开始强风水雾冷却温度的提高,圆锭的硬度增大,电导率减小,和圆锭的挤压突破压力稍有增加;挤压型材的力学性能也随着均热圆锭开始强风水雾冷却温度的变化而变化,即在挤压前圆锭预热速度较快的条件下,圆锭均热后的冷却工艺直接影响挤压突破压力及型材的力学性能。若要提高均热生产效率,同时得到综合力学性能较好的6061铝合金挤压型材,先强风冷却至450℃,然后强风水雾冷却是最佳的圆锭均热后冷却工艺。     

挤压铸造2A50铝合金的热处理工艺

采用挤压铸造工艺生产了2A50大型铝合金轮毂,借助金相组织分析、微观形貌观察和力学性能测试等手段,对2A50变形铝合金在挤压铸造状态下的热处理工艺进行了试验研究。结果表明,合金的过烧温度为530℃;经过505℃×8h+515℃×2h固溶处理和160℃×12h时效处理,合金力学性能σb≥400MPa、δ≥6.5%;合金组织致密,晶粒细化,无各向异性。     

车体用6082合金型材热处理工艺研究

通过测试不同热处理制度下6082铝合金型材的力学性能,研究了固溶温度、时效温度和时效时间对力学性能的影响。结果表明,为了获得良好的综合力学性能和最小屈强比,车体大梁用6082合金的最佳热处理工艺为:560℃固溶1 h,195℃时效8 h。     

改善喷涂用铝合金型材表面质量的生产工艺探究

近期本公司接到了国外客户所订购的一批薄壁铝合金型材,客户要求成品表面不能够存在金属毛刺和颗粒等缺陷。经研究后决定尝试调整生产过程中的工艺参数,找出对于该型材最合理的生产工艺。本文通过尝试不同的铸锭加热温度和挤压速度,并搭配使用不同的合金成分进行挤压试验,研究了挤压后型材表面质量和力学性能。结果表明,当6005A铝合金的成分(质量分数,%)为0.561 Si、0.460 Mg、0.185 Fe、0.107 Cu、0.218 Mn、0.013 Cr、0.020 Ti、0.003 Zn时,同时在铸锭加热温度490~500℃、挤压速度2.5~3.0 m/min的工艺条件下,可以生产出表面质量和力学性能均符合要求的产品。     

停放时间对2024铝合金挤压型材力学性能影响

在495℃固溶保温50 min和175℃时效保温10 h工艺条件下,研究了停放时间对2024铝合金挤压型材力学性能的影响。实验结果表明:在该工艺条件下,淬火后停放8 h进行时效处理,2024铝合金挤压型材的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率均达到最大值。结合实际生产效率,2024铝合金挤压型材淬火后应在8 h内进行时效处理。     

2A50铝合金型材淬火工艺制度研究

通过工艺试验,分析了淬火加热温度、淬火保温时间等对2A50铝合金挤压型材力学性能和布氏硬度的影响。试验结果表明,固溶淬火温度控制在520℃,保温时间根据型材厚度控制在40 min以内,保证材料的加热均匀度,可以生产出高强度、高硬度的2A50铝合金型材。     

地铁列车用7005铝合金力学性能及微观结构分析

对地铁列车车体用7005铝合金进行了在线挤压淬火实验和微观组织分析,研究了挤压温度,挤压速度,淬火方式以及时效条件对合金力学性能的影响,实验结果表明：降低挤压速度和淬火速度可在一定程度上提高合金力学性能,但对力学性能影响最大的两个因素是挤压温度和时效时间,透射电镜分析表明,较低的挤压温度,适当短一些的时效时间,可使合金中的强化η'相颗粒细小,分布均匀,且晶界附近无沉淀带窄,因而易使合金获得高的力学性能,过高的挤压温度和过长的时效时间均易使合金产生过时效,析出相颗粒粗大,无沉淀带宽,导致合金力学性能恶化。     

在线挤压淬火对地铁列车用6005A合金力学性能及微观组织的影响

为地铁列车车体用600A铝合金进行了在线挤压淬火正交实验和透射电镜分析，研究了挤压温度、挤压速度、淬火方式对合金力学性能的影响。结果表明：淬火方式对合金性能的影响最大，水淬可使合金获得高的力学性能；提高挤压温度和挤压速度也可在一定程度上提高合金力学性能。透射电镜分析表明，在线挤压淬火工艺对合金力学性能的影响实质上与β强化相的数量、大小、分布密切相关。     

7055超高强铝合金的固溶工艺研究

通过对7055铝合金金相组织、力学性能测试,辅助以XRD分析和TEM分析等,研究了固溶工艺对7055铝合金组织和力学性能的影响。结果表明,合金在470℃固溶时,合金的晶界处仍然有断续分布、粗大未溶的初生第二相粒子,但晶内大部分的第二相粒子已经回溶。当固溶温度升高到480℃时,晶粒明显长大,且具有较为明显的过烧特征。综合考虑,将固溶温度选择在470℃,7055合金既可以获得高强度(460 MPa),又可以具有良好的塑性(29.5%)。     

固溶时效处理对挤压态6082铝合金力学性能和组织的影响

采用拉伸试验机、光学显微镜和透射电镜等方法研究了固溶和时效处理工艺对挤压态6082铝合金力学性能和组织的影响。结果表明,经530 ℃固溶处理的试样强度高于550 ℃固溶处理的试样,经不同固溶温度处理后合金表现出不同的力学性能各向异性行为,而经时效处理后合金的屈服强度显著提升。550 ℃固溶处理的合金,晶粒明显长大。经时效处理后的试验合金中分布着大量的针状析出相,能有效阻碍位错的运动,提升材料的强度。经不同固溶+时效处理后的挤压态试验合金拉伸断口处均发现大量的韧窝,表现出韧性断裂的特征。     

挤压工艺参数对挤压态新型铝合金建筑型材性能的影响

为了研究挤压工艺参数对Al-Mg-Si-Cu-Cr-Sr新型铝合金建筑型材性能的影响,采用不同的挤压温度、挤压速度和挤压比,进行了该新型铝合金型材的挤压成形,并进行了拉伸性能和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明:随挤压温度从430℃提高至550℃,挤压速度从1 m·min-1增大至5 m·min-1,挤压比从10增加至26,型材的抗拉强度先增大后减小,耐腐蚀性能先提升后下降。与430℃挤压相比,490℃挤压时型材的抗拉强度增大39 MPa、腐蚀电位正移0.127 V;与1 m·min-1挤压速度相比,3 m·min-1挤压时型材的抗拉强度增大27 MPa、腐蚀电位正移0.097 V;与挤压比26相比,挤压比18时型材的抗拉强度增大22 MPa、腐蚀电位正移0.109 V。Al-Mg-Si-Cu-Cr-Sr新型铝合金建筑型材的挤压工艺参数优选为:挤压温度490℃、挤压速度3 m·min-1和挤压比18。     

固溶处理对7075铝合金显微组织与力学性能的影响

通过对7075铝合金进行不同工艺的固溶处理,分析了固溶处理对7075铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:利用优化的固溶工艺处理后,可有效减少粗大的第二相尺寸和数量,提高合金元素的固溶过饱和度;采用490℃×2h+130℃×16h工艺处理后,可以明显提高铝合金的力学性能。     

固溶处理工艺对7003铝合金组织和性能的影响

通过电导率测试、力学性能测试、硬度测试、显微组织观察、SEM背散射电子分析以及XRD衍射物相分析等方法研究了固溶温度和时间对7003铝合金性能、微观组织和断口形貌的影响。结果表明:实验用7003铝合金板材的固溶温度范围很宽,在450~500℃范围内,固溶温度对7003铝合金的性能影响不大;实验合金板材的最佳固溶工艺约为480℃×50 min,在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度和电导率分别为399 MPa、352 MPa、13%、126.4 HV1和38.6%IACS。X射线衍射结果表明:挤压态7003铝合金中主要有Al基体、Mg Zn2和Al85(Mn0.72Fe0.28)14Si等杂质相组成。     

固溶处理对7150铝合金组织和力学性能的影响

通过OM、SEM、X射线衍射、DSC差热分析和室温拉伸性能测试,研究固溶处理对7150铝合金挤压板带组织和力学性能的影响。结果表明:合金固溶处理温度越高,时间越长,粗大第二相溶解越多;合金在480℃进行固溶处理时,出现过烧组织,双级固溶处理制度没有提高本合金开始出现过烧组织的温度;随着合金固溶处理时间的延长,组织出现粗化和再结晶的趋势;本合金适合采用475℃,2h的单级固溶制度,经(475℃,2h)+(120℃,24h)固溶-峰时效处理后,合金抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为650MPa、600MPa和13.5%。     

铝合金型材分流模挤压过程焊合行为的研究进展

空心铝合金型材分流模挤压过程中,不可避免地会在整个型材长度上形成若干条纵向焊缝,焊合质量的优劣对型材的整体力学性能影响很大。综述了铝合金型材分流焊合行为及其机理的研究进展,介绍了焊合室、分流孔、分流桥、工作带等模具结构和挤压速度、棒料温度等工艺参数对焊合质量的影响规律,总结分析了现有K准则、Q准则、J准则及其对焊合质量的预测方法,阐述了铝合金分流焊合机理及其微观组织演变规律。最后,展望了铝合金型材分流焊合挤压过程的研究方向,指出应在复杂大断面铝合金型材焊合质量控制、铝锂合金挤压过程焊合行为等方面加强相关研究。     

难变形金属L截面型材挤压过程有限元模拟

采用数值模拟方法对镍基高温变形合金(GH4169)、不锈钢(AISI316)L形截面的型材挤压过程进行热力耦合分析发现:随着挤压速度增加,挤压速度对挤压力影响越显著;初步得到模具的最佳预热温度。正交实验研究表明:GH4169合金中,挤压工艺参数对坯料温升影响的顺序为,挤压速度最大、坯料温度次之、模具预热温度最小;挤压比对挤压力影响显著。获得GH4169合金L形型材挤压较优工艺方案为:挤压温度1060℃,模具预热温度450℃,挤压速度50mm/s。     

铝合金回归热处理进展及其新应用领域

可热处理铝合金的回归热处理（ＲＨＴ）工艺既古老又新颖。回归现象是由于预脱溶ＧＰ区重新溶解。介绍了合金的力学性能与显微组织在ＲＨＴ过程中的变化。ＲＨＴ时间很短，温度应高于原先的时效温度。铝合金在ＲＨＴ后，加工成形性能恢复到时效前状态，可对材料进行局部或整体ＲＨＴ，对６×××系合金挤压型材施加ＲＨＴ及压装连接（ＣＦ）的开发成功大大扩大了挤压型材在交通运输工具（特别是汽车）及其他方面的应用。     

固溶工艺对6061铝合金组织和拉伸性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验等方法,研究了固溶处理工艺对6061铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,随固溶时间的延长和固溶温度的升高,合金中可溶第二相粒子逐渐溶解,再结晶增强,晶粒细化,合金拉伸性能升高;进一步延长固溶时间和提高固溶温度,合金晶粒粗化,合金强度下降。热处理后残留粗大第二相粒子的多少和合金晶粒大小是影响合金拉伸性能和断口形貌的主要因素。时效工艺为180 ℃×8 h条件下,6061铝合金的最佳固溶工艺为535 ℃×80 min。