Compressive characteristics of closed-cell aluminum foams with different percentages of Er element

In the present study, closed-cell aluminum foams with different percentages of erbium(Er) element were successfully prepared. The distribution and existence form of erbium(Er) element and its effect on the compressive properties of the foams were investigated. Results show that Er uniformly distributes in the cell walls in the forms of Al3 Er intermetallic compound and Al-Er solid solutions. Compared with commercially pure aluminum foam, Er-containing foams possess higher micro-hardness, compressive strength and energy absorption capacity due to solid solution strengthening and second phase strengthening effects. Additionally, the amount of Er element should be controlled in the range of 0.10 wt.%-0.50 wt.% in order to obtain a good combination of compressive strength and energy absorption properties.     

铁铝阻抗匹配靶的精密扩散连接

为了获得某些材料在在高压条件下的物态方程,制备了用于激光驱动状态方程实验的铁铝阻抗匹配靶,研究了铁铝薄膜的精密热扩散连接技术。以冷轧铁薄膜和超精密加工铝薄膜为原料,研究了热复合工艺条件对其表面形貌、结晶性能、连接界面等参数的影响。利用白光干涉共焦显微镜、X射线衍射仪、膜厚测量仪、扫描电镜等仪器对靶件的表面形貌、厚度、结晶特性、残余应力及界面成分分布等进行分析表征,掌握了相关参数的变化趋势。据此优化工艺参数,制备了高质量的铁-铝阻抗匹配靶。对成靶的测试结果显示,其表面粗糙度小于100nm、厚度一致性控制在100nm以内、界面扩散层厚度约为200nm,且未观测到显微缺陷,满足物理实验的具体要求。     

基于非对称电极的铝合金/钢电阻点焊

采用非对称电极点焊铝合金A6061与低碳钢Q235,观察接合界面区反应层形貌及分布等微观组织特征,探讨焊接电流、焊接时间与电极压力对熔核尺寸和接头抗剪力的影响。在接合界面上观察到反应层的生成,其厚度随界面的位置的变化而变化。在22 k A的焊接电流条件下获得的接头抗剪力达到5.51 k N。结果表明,在铝合金与低碳钢的电阻点焊中,不对称电极的使用有效地提高了焊接接头强度。     

激光热源偏移对6mm A7N01铝合金激光-MIG复合焊焊接头的质量影响

针对铝合金激光-MIG复合焊接过程中的热源偏移问题,采用激光-MIG复合焊对6 mm厚A7N01P-T4铝合金进行焊接,给定热源对中偏移,并分析无对中偏移及有对中量偏移的焊接接头宏观成形、微观组织、力学性能,以此研究热源对中偏移对6 mm厚A7N01铝合金激光-MIG复合焊接接头的影响。研究结果表明,有热源对中偏移的试板接头内部存在少量的气孔缺陷,与无对中偏移试板相比,拉伸性能下降21 MPa。     

车用铝材分流模挤压过程温度场分析

为了对汽车用铝材分流模挤压过程的温度场分布进行分析,根据刚塑性有限元基本原理,利用数值模拟技术对其进行评估.分析了挤压速度及摩擦因子对坯料截面不同方向(平行及垂直挤压方向)的温度场分布的影响,选取特征点对焊合区域的温度场分布进行研究.对数值模拟结果进行分析可知,当坯料初始温度为450℃,摩擦因子为0.3时,挤压速度由1增至3mm·s-1时,温度最大值与最小值的差值在X方向上由7℃增至8℃、在Y方向上由9℃增加到10℃;通过对温度场的分析发现:具有良好散热条件的挤压筒壁附近的特征点温度出现一定程度的下降,而一些位于内部的特征点热损失很小,而且与坯料间具有不同程度的热交换,因此温度下降幅度小,在某些点上甚至出现了反常升高.     

2024铝合金航空座椅支承零件等温模锻成形研究

采用Deform-3D有限元软件及等温模锻试验对2024铝合金航空座椅支承零件的成形过程进行了模拟与试验研究,并且分别对等温模锻件和热轧板机加工零件的组织和性能进行了对比研究。结果表明,在420℃、锻压速度为1.5 mm·s-1、保压时间为1.5~2 min的锻造工艺参数条件下,2024铝合金航空座椅支承零件锻造成形的最大锻压力为12700 k N,锻件成形金属流动顺利。在本文的工艺条件下试制锻造了多件2024铝合金航空座椅支承件,测试分析结果表明,通过等温模锻制造的航空座椅支承零件较热轧板机加工零件强度提高11.4%,最高的强度为508 MPa,且不同方向力学性能的差异小于3%。     

一种半空心铝型材的保护式分流模结构

介绍了一种半空心型材的判定方法,提出了适合于该类型材的一种新的保护式分流模结构,分析了这种结构的设计过程,介绍了有关设计参数的选择方法,主要包括分流孔的布置、模芯结构与分流孔进料方式的确定、壁厚补偿的位置与大小和下模焊合室结构设计与工作带选择。并根据挤压结果,对传统的平面模和新的保护式分流模结构进行了对比。这种新的保护式分流模结构具有结构简单、容易加工的特点。实践表明,采用这种模具结构可显著提高模具强度和寿命,可以达到传统平面模寿命10倍以上,以及明显提高挤压产品的质量,所得型材尺寸精度高、表面光亮,消除了使用平面模结构所产生的壁厚不均匀现象。     

L型截面铝型材拉弯成形截面畸变缺陷控制研究

以某轨道车辆L型截面铝型材构件为研究对象,利用数值模拟技术分析了L型截面铝型材拉弯成形中常见截面畸变缺陷的成因,研究了模具结构参数对截面变形的影响规律,提出相应截面畸变缺陷的控制措施,并通过试验进行了验证。结果表明:L型截面铝型材拉弯成形主要截面畸变缺陷为立边倾斜和横边塌陷;立边倾斜缺陷主要因挡板间隙不合理引起,优化挡板间隙能够有效控制立边倾斜缺陷;横边塌陷主要因拉弯过程中立边收缩引起,基于相应位置的立边收缩量,通过减小拉弯模具支撑面的深度能够有效控制横边塌陷缺陷。     

铝合金双光束激光焊接过程稳定性分析

从成形、气孔、熔深的波动、激光匙孔、光致等离子体、飞溅等方面研究了铝合金高功率单光束激光和双光束激光焊接过程的稳定性。结果表明,在相同工艺参数下,双光束激光焊缝表面成形明显优于单光束,熔深的波动较单光束小;在相同工艺参数及相同熔深条件下,双光束焊缝气孔率较单光束小,小孔及等离子体的波动周期较单光束长,面积波动变异系数较单光束小,飞溅较单光束更加细小均匀。     

冷金属过渡条件下4043铝合金在不同钢板上的润湿行为

采用激光背光投影技术研究了冷金属过渡条件下4043铝合金分别在Q235钢板和镀锌钢板表面的润湿行为及其与工艺参数的关系,同时分析了镀锌层的作用. 结果表明,铝-Q235钢在CMT条件下的润湿行为与焊接工艺参数中的送丝速度v和点焊时间t密切相关,具体可以表达为:v≤4 m/min时θ(t)=θ₀+2(54-10v)(1-exp[(0.33-3v)t]),v>4 m/min时θ(t)=θ₀+(58-7v)exp[-(1.7-0.15v)t]. 铝-Q235钢、铝-镀锌钢在较大热输入的情况下两者都可以达到较好的润湿性. 锌蒸汽将导致工艺不稳定,主要归结于液-固界面上的锌蒸汽阻隔了熔滴与母材的接触.