光斑直径对激光冲击强化铝合金腐蚀性能的影响

为研究不同光斑直径对激光冲击强化6061-T6铝合金电化学腐蚀性能的影响,测量了表面粗糙度和残余应力,进行了截面金相和电化学腐蚀实验.结果表明:激光冲击强化使材料的表层晶粒细化、表面粗糙度增大且产生残余压应力.未冲击试样、2 mm和3 mm光斑直径激光冲击试样的腐蚀电流密度分别为:154.5 μA/cm2、14.70 ...     

6061-T6铝合金S型轨迹搅拌摩擦连接区域性能分析

S型轨迹搅拌摩擦连接是基于现有的连接轨迹演变而成,采用S型循环摆动的方式完成板材的直缝连接。文章改变常规的直线连接轨迹,在以直线连接线为中心,摆动半径为1 mm,转速为700 r/min,绝对前进速度为70 mm/min,轴肩下压量为0. 15 mm的连接参数下,可获得美观无明显缺陷的焊缝。在同等参数下,与常规的连接轨迹相比,其连接区域的冲击韧性提高了约2倍,达到了94. 64 J/mm~2,拉伸性能无较大差别,其断裂位置位于焊核区与前进侧的热机影响区之间。由此可见,S型轨迹连接方式可获得冲击韧性更好的搅拌摩擦连接接头。     

激光冲击LY2铝合金的薄膜性能

脉冲激光冲击LY2铝合金,在试样表面形成约1.7mm的薄膜,研究了薄膜与基体接合处横截面的微观形貌以及激光冲击搭接率和激光冲击次数对薄膜层残余应力的影响。研究结果表明:激光冲击的光斑搭接率对试样横截面的残余应力影响显著;在薄膜层最大残余应力存在于试样的表层或者近表层,深度方向的残余应力值和残余压应力值变化率均与表层深度成反比;多次冲击能够获得较大的残余应力值,但对于激光冲击LY2铝合金薄膜深度影响较小。     

中温轧制对Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金组织与抗腐蚀性能的影响

通过晶间腐蚀和剥落腐蚀性能测试,对经过不同中温轧制变形的Al-Cu-Mg-Ag合金的抗腐蚀性能进行研究,并通过金相分析和透射电子显微分析等对其机理进行探讨。结果表明,采用合适的中温轧制变形后,合金的抗腐蚀性能在不同程度上得到提高。随着变形量的增加,晶内析出相发生变形并向晶界移动,导致晶间无沉淀析出带变窄,合金的腐蚀通道变窄,抗晶间腐蚀性能得到提高。另一方面,沿着轧向变长的晶粒会降低合金的剥落腐蚀性能,导致变形量较小时(10%~50%)合金的抗腐蚀性能得到提高,而较大的变形量(80%)会降低合金的抗剥落腐蚀性能。     

6061铝合金激光-MIG复合焊接头的组织与力学性能

本文采用激光-MIG复合焊接技术对3 mm的6061铝合金板材进行焊接.在实验的基础上,确定了最佳的焊接工艺参数,保证了熔透焊接.采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对焊接接头的微观组织、拉伸和疲劳断口形貌以及表面疲劳损伤进行分析.结果表明,焊接接头中存在两种主要析出相,一种是晶界长的富Si沉淀...     

超高强度铝合金的性能分析

以LC9超高强度铝合金作为研究对象,研究其不同热处理状态下的抗应力腐蚀性能和力学性能。利用AMRAY-1000型扫描电镜拍摄试样断口照片、NEPHOTO-30光学显微镜拍摄试样的金相组织、采用JEM-2010F型透射电镜进行微组织观察。对LC9超高强度铝合金进行显微结构和性能分析,结果表明：LC9-CGS1状态达到了国际惯用的抗应力腐蚀性能的要求;LC9-CGS1状态的抗拉强度比LC9-CS状态低,力学性能下降;LC9-CGS1状态的抗应力腐蚀优于LC9-CS状态。     

激光冲击强化对2Cr13不锈钢腐蚀疲劳性能的影响

通过残余应力测量、腐蚀疲劳试验和疲劳断口形貌观察,研究了不同激光冲击层数对2Cr13不锈钢腐蚀疲劳性能的影响。试验结果表明,LSP会在2Cr13不锈钢表面产生高幅残余压应力,且表面残余压应力值随LSP冲击层数的增加而增加。与未强化试样相比,LSP试样的腐蚀疲劳寿命提升,且随LSP冲击层数的增加而提高;LSP试样的腐蚀疲劳裂纹扩展速率降低,且随LSP冲击层数的增加而降低。经分析,未强化试样疲劳断口形貌比较平坦,二次裂纹较少;LSP试样由于表面产生了较高的残余压应力,有效抑制了腐蚀疲劳裂纹的扩展,最终断口表现出河流花样形貌。     

激光强化对40Cr钢表面组织的影响

采用聚焦激光镜和宽带激光镜对40Cr钢进行表面强化处理,用扫描电镜对其断面组织进行了分析,并且显微硬度计测量了硬化区显微硬度,分析激光各参数对40Cr钢组织变化及显微硬度的影响。     

逆焊接处理对不同材料抗应力腐蚀性能的影响

介绍了采用逆焊接加热处理的方法对Q235、16MnR、20g钢等不同材料在酸性和碱性溶液中抗应力腐蚀性能的影响及机理。将每种材料的试件进行加热处理,再用冷却介质只对焊缝处进行快速冷却,从而获得与焊接温度场相反的负温差,降低焊接过程中产生的残余应力。经过350℃处理后的Q235和16MnR钢,在酸性溶液中的腐蚀速率比未处理时分别降低了66.1%和67.9%。实验结果表明,逆焊接加热处理有效的降低了焊接残余应力,并且减缓了应力腐蚀速率,适用于有防止应力腐蚀要求的焊接结构使用。     

激光冲击处理对X70管线钢焊接接头力学性能的影响

利用激光冲击波对X70管线钢焊接接头进行了表面强化处理,分析了激光冲击强化处理后焊接接头组织结构,用显微硬度计测试了焊接接头显微硬度,通过X射线应力仪测定了残余应力沿焊接接头表面的分布规律,并对管线钢焊接接头激光冲击强化的微观机理进行了分析。结果表明:激光冲击波可以在焊接接头表面形成塑性变形层,显微硬度明显提高;材料组织均匀性得到了明显改善;消除了焊接接头表面残余拉应力,形成了残余压应力场。     

喷丸处理后6061铝合金工件表面粗糙度的模拟计算及预测

以6061铝合金工件为对象,研究了喷丸对工件表面粗糙度的影响。首先,建立了喷丸有限元仿真模型,分别模拟计算了单丸粒喷丸和多丸粒喷丸后铝合金工件的表面形貌。对应进行了单丸粒喷丸和多丸粒喷丸试验,采用激光共聚焦显微镜获取了喷丸后实际工件的表面形貌,以验证所建立的喷丸有限元仿真模型的有效性。在此基础上,对铝合金工件开展了9组喷丸的正交模拟试验,通过对喷丸表面进行离散计算得到三维粗糙度参数Sq,研究获得工件初始粗糙度、丸粒尺寸、丸粒速度和喷丸覆盖率对工件表面粗糙度的影响规律。采用BP神经网络模型对正交试验结果进行处理,获得铝合金工件喷丸处理后表面粗糙度的预测模型。将预测的经喷丸处理后的工件表面粗糙度与模拟试验的粗糙度数据进行对比可知,两者的平均误差仅为3.46%,预测精度能够满足实际喷丸需要;相应构建了喷丸处理后铝合金工件的表面粗糙度控制图,这对实际喷丸过程中较准确控制工件的表面粗糙度有重要价值。     

锤击对铝合金焊接接头性能的影响

通过力学性能试验和SEM技术对不同锤击焊接强化工艺的LY12CZ高强铝合金试样进行了力学行为研究和组织分析。结果表明：锤击处理可明显强化焊接接头，特别是随焊锤击能够明显强化焊趾，提高焊件的强度和塑性。与常规焊相比，其抗拉强度提高26％，延伸率增加50％。常规焊件断口形貌上存在较多树枝晶；随焊锤击件断口为韧窝和撕裂棱形貌，焊后锤击的断口形貌则介于常规焊件和随焊锤击件之间，可观察到韧窝和撕裂棱，亦可观察到少量树枝晶，晶粒细化是锤击工艺的主要强化机理。     

泡沫铝填充6082-T6铝合金圆管构件轴压力学性能

薄壁金属构件与吸能泡沫材料组合形成的复合构件具有优越的耗能性能,本文将泡沫铝填充至6082-T6高强铝合金圆管中作为建筑结构中的耗能复合构件。为获得泡沫铝填充6082-T6铝合金圆管在轴压荷载下的响应特征、破坏机理及耗能性能,进行了20组不同径厚比和高径比的铝合金空管以及泡沫铝填充复合管的轴压试验。构件表现出3种破坏模式:劈裂破坏、叠缩劈裂破坏、叠缩劈裂+不规则变形破坏。填充泡沫铝能够有效改善构件在轴压荷载下的变形能力,避免其发生不规则变形破坏,并提高构件耗能能力。基于有限元分析平台LS-DYNA提出了合理的有限元建模方法并开展了参数分析,结果表明:构件峰值承载力与吸能能力均随壁厚和管径的增大而增大。当高径比增大时构件在轴压荷载下发生失稳破坏,而填充泡沫铝后构件发生失稳破坏的临界高径比增大。     

Effect of Aging on Fracture Toughness and Stress Corrosion Cracking Resistance of Forged 7475 Aluminum Alloy

The effects of two-stage aging and retrogression and reaging heat treatment on the fracture toughness and stress corrosion cracking resistance of 7475 alloy were studied. The fracture toughness, conductivity and strength of samples of nine groups under duplex aging conditions and three retrogression and reaging heat treatments were also measured. Incorporating the microstructure and property, we found that when the condition of the first order aging kept identical, the fracture toughness and stress corrosion cracking resistance increase with aging time and the second aging temperature. The optimal treatment conditions are （ 115℃×7h ＋ 185 ℃×13h） among all tested two-stage aging treatments. Although the 7475 alloy treated by RRA method shows the highest strength and its stress corrosion cracking resistance after twenty minutes retrogression can also reach the same level as those by the optimal treatment of （115℃×7h＋ 185℃×13h ）, the fracture toughness is even low.     

6082-T6铝合金构件受弯承载力计算方法

为获得6082-T6铝合金箱型截面构件受弯承载力的计算方法,通过24个材性试验和19根箱型截面构件三点弯曲试验结果,在ABAQUS有限元模型获得弯曲试验结果验证的基础上,对468根铝合金三点弯曲构件进行数值模拟分析.鉴于现行美国、欧洲和中国铝合金设计规范在计算受弯构件的承载力时,均未考虑板组效应的影响,且计算过程繁琐,结果相对保守,针对6082-T6铝合金箱型截面受弯构件,基于直接强度法,提出了考虑材料非线性特征和构件初始缺陷的受弯承载力计算方法.最后,将本文提出方法的计算结果与试验数据及各国规范计算结果进行对比,结果表明:本文提出的计算方法具有较高精度,且使用简便,可较好预测6082-T6铝合金箱型截面三点弯曲构件的受弯承载力.     

基于GA-WPT-ELM的6061铝合金表面粗糙度预测

为了提高工件表面粗糙度预测的准确性,针对振动信号特征识别和表面粗糙度预测建模时多个参数难以同步优化和人工经验调优误差较大的问题,提出基于遗传算法（GA）的信号特征识别和表面粗糙度预测的优化算法. 对采集的6061铝合金铣削振动信号进行小波包变换（WPT）和多个特征提取,利用GA优化WPT母小波和特征向量;将信号特征向量和表面粗糙度分别作为极限学习机（ELM）的输入和输出,对预测模型训练的同时,利用GA优化ELM隐含层的神经元个数;对训练好的预测模型进行测试. 实验结果表明,通过GA对振动信号识别和表面粗糙度预测的3类参数同步优化,获得了最佳的信号特征和较高的表面粗糙度预测精度,节省了建模分析计算成本.     

稀土铈对AZ91镁合金表面腐蚀性能的影响

为解决镁合金表面处理工艺复杂、成本高且存在环境污染问题 ,采用气相扩渗法研究了稀土铈对AZ91镁合金表面的渗入及其耐腐蚀性能的影响 .结果表明 ,经过扩渗稀土铈表面处理的AZ91镁合金 ,腐蚀电阻增大近一倍 ,均匀腐蚀速率由 1.85 0mg/m2 ·s降为 0 .876mg/m2 ·s;腐蚀电位正移 ,同一电位下所对应的腐蚀电流密度明显降低 .利用X射线光电子能谱 (XPS)分析了经过扩渗稀土后AZ91镁合金表面的成分中 ,稀土铈是以化合态的形式存在于表层 ,渗入的稀土元素铈起到净化合金表面、微合金化的作用     

Effects of KMnO_4 on microstructure and corrosion resistance of microarc oxidation coatings on 2024 aluminum alloy

Microarc oxidation(MAO) coatings were prepared on 2024 aluminum alloy in a Na2SiO3-KOH electrolyte with KMnO4 addition varying from 0 to 4 g/L.The microstructure and phases of the coatings were characterized by scanning electron microscopy(SEM) and X-ray diffractometry(XRD),respectively.The corrosion resistance of MAO coatings was evaluated by electrochemical potentiodynamic polarization in 5%(mass fraction) NaCl solution.The results show that when KMnO4 is added into base electrolyte,the growth speed of oxide coatings is increased obviously.The main phase of oxide coatings is Al2O3,and the contents of MnO2 and Mn2AlO4 phases are increased at the top of oxide coatings with increasing the concentration of KMnO4.The solute elements participate in forming the oxide coatings.When a proper concentration of KMnO4(2.5 g/L) is added into the base solution,the micropores of the MAO coatings are small and compact,and the corrosion resistance of oxide coatings is increased largely.