中国铝加工业概况

中国改革开放40年,在发展为世界第二大经济体的同时,已成为世界第一大铝工业国,第一大铝材生产国,第一大铝消费国。2017年,中国铝材产量34 550 kt,表观消费量31 830 kt,净出口量2 721 kt。铝加工装备全世界最先进,80%以上是21世纪以来建设的,而且大部分从世界最先进的公司引进。现在中国已进入世界铝箔与挤压材初级强国,正在向全盘铝加工业强国前行,笔者认为2025年可以成为世界上既大又强的超级铝加工业国。     

Al-4.3Zn-1.4Mg合金铸态组织研究

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析以及差热分析,研究了Al-4.3Zn-1.4Mg铝合金的铸态组织以及铸锭的过烧温度。结果表明,Al-4.3Zn-1.4Mg铝合金的铸态组织中主要存在T相、Mg2Si相和Al Fe Mn三种结晶相;过烧温度为479℃。     

一种Al-Zn-Mg-Cu合金预拉伸板双级过时效处理研究

采用正交试验研究了一种Al-Zn-Mg-Cu合金厚板的一级时效温度和时间、二级时效温度和时间对其板材组织和性能的影响,试验结果表明二级时效温度是影响该合金板材强度、伸长率和电导率的主要因素,板材采用双级时效处理可获得好的综合性能。确定了该合金板材合理的双级时效制度为:(115±5)℃6 h+(165±5)℃18 h。     

5B70铝合金大规格锻环不同位置的显微组织和位错密度

通过背散射电子衍射技术(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)研究了中温变形对5B70铝合金锻环不同位置显微组织和位错密度的影响.结果表明:锻环的显微组织从内至外呈现梯度变化,晶粒尺寸逐渐减小,晶界处出现大量亚晶粒,锻环内层的动态回复效果比外层的更充分.纳米级的次生Al3(Sc,Zr)粒子与位错交互作用失去共格效应.通过...     

杆状Al-5Ti-1B中间合金的组织形貌及对铝合金晶粒细化效果研究

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析等手段对比分析了四个不同厂家生产的Al-5Ti-1B杆状晶粒细化剂的化学成分、组织及对铝合金的细化效果。结果表明,1#杆状Al-5Ti-1B晶粒细化剂成分达到YS/T447.1-2011标准中A等Al-5Ti-1B中间合金的要求,与其他三种Al-5Ti-1B晶粒细化剂相比具有最优的晶粒细化效果。     

7N01铝合金热压缩流变行为研究

采用Gleeble-1500D热模拟机进行热压缩变性试验,研究7N01铝合金在变形温度为340 ～460℃、应变速率为0.01～ 10.00 s-1条件下的流变应力行为.结果表明:变形温度和应变速率对合金流变应力有显著影响,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的增加而升高;合金在低应变速率(0.01,0.10,1.00s-1)时主要为动态回复软化机制,而在高应变速率(10.00 s-1)时出现动态再结晶软化;7N01铝合金的高温流变行为可用Zener-Hollomon参数描述.     

喷射沉积AlZn11Mg2Cu1合金的时效行为与组织特征

对喷射沉积法制备的AlZn11Mg2Cu1合金在120℃,140℃,160℃三种不同温度下的单级时效动力学过程进行了试验研究.结果表明,试验合金的峰值时效工艺为140℃,保温5 h;用TEM对峰值时效状态的试验合金进行了微观组织分析.分析表明,合金的主要强化相为GP区、η′相以及少量的η相,其尺寸约为5 nm～10 nm.     

中国铝板带冷轧工业发展

中国自20世纪80年代中期开始引进大量冷轧设备,特别是从2010年开始先进铝带冷轧装备引进不断增多,建成了一批现代化的大型铝板带厂,在2009年～2017年的7年间中国投产的冷轧机的生产能力达5 610 kt/a。截至2017年底,中国有引进的单机架冷轧机44台,生产能力3 986 kt/a;中国已建成6条ABS生产线,生产能力523 kt/a。     

焊丝成分对5E61铝合金TIG焊接头组织和性能的影响

为研究焊丝成分对5E61铝合金船板焊接接头组织和性能影响，试验采用Wire-1561，Wire-5B71和Wire-5E613种焊丝对4 mm厚5E61-H116铝合金船板进行非熔化极惰性气体保护焊(tungsten inert gas welding，TIG焊)，并分析了焊接接头的表面形貌、成形质量、微观组织和力学性能. 结果表明，在相同的焊接工艺下，3种焊丝接头焊缝成形质量良好，焊缝中心无肉眼可见气孔. 不同焊丝接头焊缝区显微组织差异明显，Wire-5B71焊缝晶粒最小，Wire-5E61焊缝晶粒次之，Wire-1561焊缝晶粒最大. 由于Mg元素的固溶强化和Er元素的细晶强化，Wire-5E61接头焊缝区显微硬度最大. 对接头试样进行拉伸测试，接头断裂位置主要沿熔合线附近的柱状晶区，此位置显微硬度最低. Wire-1561，Wire-5B71和Wire-5E61 3种焊丝接头抗拉强度分别为322，323和338 MPa，焊接系数分别为0.83，0.84和0.88，断后伸长率分别为13.0%，14.5%和14.5%，满足实际工程应用.     

稀土元素对新型Al-Mg合金焊接接头组织和性能的影响

研究了Sc,Zr元素对新型Al-Mg合金焊接接头组织和性能的影响。建立了MIG电弧二维数值分析模型,模拟出电弧温度场的分布情况,电弧最高温度超过20 000 K,且温度分布存在较大的温度梯度,说明高温电弧对合金有益元素有一定的烧损作用。采用合金元素不同的焊丝ER5356,ER5B06和ER5B71作为填充材料,对2 mm厚新型Al-Mg合金进行MIG焊接试验,研究高Mg焊丝添加不同稀土元素对焊接性能及组织的影响。结果表明,使用3种焊丝均可获得性能优良的焊接接头,使用ER5B06焊丝的接头力学性能得到一定提升,但焊缝晶粒细化效果不明显;使用复合添加Sc,Zr微量元素的ER5B71焊丝,接头晶粒能够有效细化,力学性能进一步得到提升。3种焊丝中,采用ER5B71焊丝的焊接接头强度最高,焊接系数为83%,焊接接头中起到细化晶粒作用的析出相以Al3(Sc,Zr)为主。同时,无论采用哪种焊丝,焊接热影响区未发生明细的晶粒粗化,说明在母材中加入一定的Sc,Zr微量元素,可提升合金材料抗软化能力,有效抑制热影响区再结晶行为。 创新点： 采用电弧物理数值模拟和进行试验结合的方法,进行研究论证,使研究内容充实,有理论深度,更具说服力;选择具有稀土元素的铝合金和焊丝作为研究对象,对新材料及焊材的研发具有一定指导意义。