铝合金热冲压技术研究进展

航空航天与汽车领域高性能、轻量化的发展趋势下,铝合金应用越来越广泛,材料强度越来越高、构件形状越来越复杂,对先进的成形制造技术提出了更高的挑战.热冲压技术利用材料高温状态下良好的塑性,可一次整体成形出薄壁异型复杂结构,同时可进一步调控构件性能,成为了学术界和工程界研究的热点.对铝合金热冲压成形技术的研究成果和现状进行综...     

铝合金热成形晶粒异常长大现象研究进展

汽车轻量化技术的快速发展,使铝合金得到了广泛应用。在铝合金成形过程中,往往会出现热成形晶粒异常长大现象。为解决目前普遍存在的铝合金热成形晶粒异常长大问题。研究了铝合金拼焊热成形晶粒异常长大的理论基础,基于晶粒异常长大的影响因素,重点探讨了铝合金拼焊热成形晶粒异常长大的原因。着重介绍了铝合金热锻造临界变形粗晶现象、控制方法以及数值仿真模拟进展。最后提出了铝合金热成形晶粒异常长大的问题和发展方向。     

车用铝合金板材回弹规律研究

在车用铝合金材料的成形加工过程中,回弹是主要的成形缺陷之一并且较难控制。本文对车用6061铝合金板材进行了室温拉伸试验获得其应力-应变曲线并建立改进的Johnson-Cook本构模型。该模型被应用于V形弯曲试验的有限元仿真中,研究不同各向异性屈服准则对板料回弹预测精度的影响,仿真结果表明应用YLD2000-2d屈服准则时其预测精度较高,同时也验证了该模型用于回弹分析的有效性。进一步探究不同因素如变形程度,冲压速度,摩擦条件,压边力等对铝合金板材回弹行为的影响规律,并应用于铝合金发罩内板的冲压成形过程,能够有效减小工件的回弹。     

7075高强铝合金构件冷成形强化机制研究

目的 针对7075高强铝合金构件在固溶-淬火-时效处理过程中成形精度低的问题,提出了7075高强铝合金预强化冷成形工艺,研究7075高强铝合金构件冷成形强化机制。方法 基于高强铝合金短流程高性能成形技术,经过固溶-时效处理,获得预强化处理的7075铝合金板料,使用预强化处理的7075铝合金板料冷成形试制帽形梁。通过拉伸试验、杯突试验测试预强化处理的7075铝合金板料及帽形梁力学性能,并通过透射电子显微镜试验解释7075高强铝合金构件冷成形强化机制。结果 预强化处理的7075铝合金板料抗拉强度为540 MPa,延伸率为19.3%,强度接近7075铝合金T6态强度水平,塑性接近7075铝合金O态塑性水平。杯突值为16.6 mm,达到7075铝合金O态的87%。使用预强化处理的7075铝合金板料冷成形试制的帽形梁表面质量良好,无破裂等情况。经过烤漆工艺后,帽形梁抗拉强度为(560±5)MPa,屈服强度为(480±5)MPa,与7075高强铝合金T6态强度相当。结论 预强化处理的7075铝合金板料基体内部存在大量GP Ⅱ区组织,这有助于提高7075高强铝合金的强度和塑性。使用预强化处理的7075铝合金板料冷成形试制的帽形梁在烤漆工艺处理时,基体中部分GP Ⅱ区会转变为η''相,析出相的转变和加工硬化的结合提高了成形构件的强度,使其强度可以达到7075高强铝合金T6态强度水平。     

某铝合金汽车发动机罩外板冲压成形工艺

针对铝合金材料弹性模量小、在室温条件下的冲压成形性能较差的问题,以铝合金汽车发动机罩外板为例,基于Autoform软件平台分析其冲压成形过程,通过优化型面结构改进零件的成形质量,研究了冲压工艺参数对零件减薄率和回弹的影响规律。结果表明:当采用小的压边力时,板料的减薄较小;在一定范围内,随着压边力的增大,零件的回弹有所减小。最终通过对模具进行型面补偿并结合适当的工艺参数调整,有效地减小了零件回弹。基于结果进行了发动机罩外板的冲压试验,通过模具调试使制件达到生产要求。     

铝合金搅拌摩擦焊管液压胀形性能及变形规律

采用热模拟实验研究了Ni50Ti46-xAl4Hfx (x=0～6,at％)合金的微观组织特点和高温变形行为.合金由基体相NiTi和第二相Ti2Ni组成.Hf全部溶解在基体相和第二相中,并且促进了第二相的析出,显著提高了合金的高温强度.Ni-Ti-Al-Hf合金在700～800℃下变形行为的研究表明:合金具有良好的高温压缩性能,流变应力随着应变速率的减小或变形温度的增加而降低,其高温变形行为符合温度补偿幂规律描述.Hf的添加使合金的应力指数(n)和变形激活能(Q)上升,这主要是由于Hf的固溶强化、促进Ti2Ni相析出强化和高温稳定性造成的.     

DP590钢/7075铝异种金属搅拌摩擦搭接焊界面组织与力学性能研究

对7075-T6铝合金和镀锌DP590钢板进行了搅拌摩擦搭接焊,并结合焊接过程中温度场、流场数值模拟结果,研究了金属间化合物(Intermetallic compound,IMC)厚度以及钩状结构对接头力学性能的影响规律。结果表明,IMC厚度较大时,IMC层在焊接残余应力作用下产生微裂纹,降低了接头冶金结合强度,当IMC厚度由0.8μm增大至4.3μm时,接头拉剪载荷降低17.8%。当钩状结构高度较大时,钩状结构上下两端宽度差较大,在拉剪载荷作用下钩状结构受力不均,薄弱部位易发生应力集中而断裂,降低了接头机械结合强度,接头性能随钩状结构高度的增大而下降。     

稀土改性Cr涂层对开孔Ni-Cr-Fe泡沫合金组织结构及高温氧化性能的影响

为了提高三维网状开孔Ni-Cr-Fe泡沫合金的高温氧化性能,本文采用固体粉末包埋工艺在开孔Ni-Cr-Fe泡沫合金表面分别制备Y-Cr和Ce-Cr涂层,再将涂层加热到900℃和1000℃进行120h高温静态氧化试验。利用扫描电镜、X射线衍射仪对两种涂层改性Ni-Cr-Fe泡沫合金的微观组织结构和氧化产物的形貌、成分和相组成进行对比分析。结果表明：Ce-Cr涂层改性开孔Ni-Cr-Fe泡沫合金组织均匀致密、涂层表面晶粒明显细化,且涂层与基体界面结合紧密。同时,Ce-Cr涂层改性泡沫合金的抗高温氧化性能优于Y-Cr涂层,氧化动力学曲线符合抛物线氧化规律。这主要由于其表面生成了均匀致密的Cr2O3氧化膜;涂层与基体之间形成了由Ni-Cr-Fe,[Fe,Ni]相构成的过渡层,使基体与涂层冶金结合,从而加强了涂层与基体的结合力。     

退役汽车有色金属涡电流分选的发展现状和展望

涡电流分选自20世纪70年代以来,共经历了5个发展阶段,目前已广泛应用于退役汽车破碎料等固体废弃物中有色金属的回收与再利用.目前,国内外对涡电流分选开展了深入研究,主要研究内容包括分选力模型、分选效率、细粒物料分选及计算机控制等4个方面.简述了报废汽车回收利用现状、破碎料分选流程及涡电流分选的重要作用,并对涡电流分选在上述4个方面的国内外研究进展及应用现状进行了总结;同时展望了涡电流分选的前景和未来发展的趋势.     

铝合金搅拌摩擦焊管液压胀形性能及变形规律

利用搅拌摩擦焊及变薄旋压复合工艺获得2024铝合金管材,通过胀形实验研究退火处理后不同焊接匹配系数铝合金焊管的胀形性能及环向壁厚分布。利用数值模拟分析不同焊接匹配系数焊管胀形时焊缝与母材的变形差异及应力、应变发展过程。结果表明:高焊接匹配系数焊管较低焊接匹配系数焊管表现出更高的膨胀率和更均匀的环向壁厚分布。利用数值模拟结合力学分析得出,高焊接匹配系数的焊管,焊缝等效应力高于母材,焊缝处于双拉的应变状态;而低焊接匹配系数的焊管焊缝的等效应力稍低于母材,焊缝处于环向受拉,而轴向先受压后受拉的应变状态。高焊接匹配系数利于焊缝协调母材变形,从而使焊管获得较好的胀形能力。