压铸铝合金的应用及研究进展

简单介绍了压铸铝合金的特点、分类和应用,详细阐述了压铸铝合金在材料组织性能与压铸技术方面的研究进展.最后,指出了目前铝合金压铸件的发展方向,以及亟需解决的问题.     

ADC12压铸铝合金成分优化的研究

为获得ADC12压铸铝合金最佳的力学性能,通过单因素试验和正交试验对Si,Cu,Mg,Mn四种元素的添加量进行了研究,并对其显微组织进行分析.结果表明:在ADC12铝合金成分范围内,随Si和Cu含量增加,合金的抗拉强度先增大后降低;随Mg和Mn含量增加,合金的抗拉强度与延伸率皆提高.四种元素含量对合金抗拉强度及延伸率的影响顺序为:MgMnCuSi.合金中主要元素的最优含量为w(Si)=11%,w(Cu)=3.0%,w(Mg)=0.2%,w(Mn)=0.5%时,合金的力学性能最好,其抗拉强度为285MPa,延伸率为2.23%.     

一种铝合金压铸模具的制造及改进

介绍了一种手电钻机壳压铸模具的生产加工,在铝合金模具加工过程中重要工件的生产制造,上下模具配合间隙一致性的保证,并重点记录了对于试铸后压铸件出现的压铸不满等现象,使用增加浇道口截面积等一系列方法对模具在设计结构、尺寸精度等方面作了改进,模具改进后解决了问题,达到了要求。     

稀土元素对Al-Si-Cu-Mg系压铸 铝合金组织和性能的影响

采用单项试验法分别向压铸铝合金ADC12中添加不同含量的Ce,La和Sm稀土元素,通过拉伸试验数据及金相组织分析,研究稀土元素的加入对合金微观组织与力学性能的影响.结果表明:随着稀土元素的加入,合金的力学性能及组织均有着不同程度地提高与细化.单项试验中,当Ce,La及Sm的质量百分含量分别为0.4%,0.4%和0.2%时,合金的力学性能最好,抗拉强度分别比基体合金提高了10.9%,7.0%和16.1%,同时延伸率也分别比基体合金提高了8.1%,19.3%和20.6%.在Sm元素含量为0.2%时,合金组织的细化效果最为明显,稀土元素对合金力学性能及组织细化的影响顺序为Sm>Ce>La.     

机体铝合金砂型铸件改为压铸生产的工艺

压铸法生产效率高,压铸件具有尺寸精度高,材料利用率高等诸多优点。由砂型铸件改为压铸件,生产工艺上需在铸造用合金的化学成份、熔炼工艺、铸件的结构等方面作相关的改进。文中结合实例对相关的工艺性问题作了较详细的论述。     

液态与半固态A380铝合金压铸件热处理前后组织性能的研究

对A380铝合金液态与半固态压铸成形件在压铸态和T6热处理态下的力学性能与微观组织进行了研究.力学性能测试结果表明,两种不同成形方法所得的成形件在压铸态时强度相差不大,但半固态成形件的塑性几乎是液态成形件的2倍.经T6热处理后,半固态压铸件的抗拉强度有所提高,液态压铸件的抗拉强度却下降很大;两者的延伸率均有所下降,其中液态压铸件的延伸率下降幅度较大.微观组织研究结果表明,半固态压铸成形件适合进行热处理.     

稀土泡沫铝合金真空吸铸工艺的研究

采用真空吸铸工艺制备稀土泡沫铝合金,研究了新工艺下填料粒子预热温度、熔体铸造温度、真空度及填料粒子粒径对渗流长度的影响.结果表明,真空度、浇注温度及填料粒子预热温度是影响真空吸铸工艺渗流长度的主要因素,随着真空度的增大及浇注温度、填料粒子预热温度的升高,泡沫铝的渗流长度增长;粒径对渗流长度的影响相对较小.在铝液的铸造温度730℃、填料粒子的预热温度为440℃、真空度0.04~0.06 MPa条件下,采用真空吸铸工艺制备出的稀土泡沫铝合金的氧化烧损较少,稀土元素的烧损均小于5%.     

掺杂EBS润滑剂的粉末冶金铝合金脱脂工艺研究

文章通过冷压-烧结制备了掺杂EBS润滑剂的粉末冶金铝合金,比较了单/多温段脱脂工艺优劣,发现多温段脱脂优于单温段脱脂,脱脂更彻底,但由于气体流量不能无限大,导致气氛脱脂得到的样品碳含量无法达到碳剩余理论值0.02%。研究了真空脱脂和空气负压脱脂机制,真空脱脂可使得EBS热分解的气态有机物和灰分从压坯表面逸出,并被及时带出炉外,最终合金碳含量接近碳剩余理论值0.02%;空气负压脱脂可使得残余碳被氧化逸出,脱碳更彻底,使样品碳含量低于碳剩余理论值。研究了脱脂工艺对合金力学性能的影响,真空脱脂合金力学性能优于气氛脱脂,相对密度最大为97.86%,拉伸强度最大为218.06MPa,接近未添加润滑剂合金的力学性能;空气负压脱脂虽然可使碳含量更低,但因脱脂过程中样品暴露在空气中,使得原料粉末也被氧化,导致最终的合金力学性能严重下降。     

合金元素Cu及稀土La对压铸铝合金性能的影响

主要研究了合金元素Cu及稀土元素La对铝合金压铸件性能的影响.通过在铝合金压铸件中添加不同含量的Cu和La元素,对比分析不同含量的各组试样的硬度、抗拉强度、伸长率数据及断口形貌特征.研究结果表明,当添加1.98%的Cu和0.32%的La元素时铝合金试样的力学性能最佳,其硬度、抗拉强度及伸长率相比于原始基础材料分别提高了61.2%,51.5%和63.9%,铝合金压铸件的质量得到大幅度地提高.     

压铸镁合金AZ91D在溶液中腐蚀行为的研究

研究了压铸镁合金AZ91D在浓度分数为0．6mol／L的NaCl、NaNO3、Ca（NO3）2、Mg（NO3）2、MgSO4、Na2SO4及雨水等不同溶液中的腐蚀行为,并采用失重法研究腐蚀速率,金相显微镜和SEM观察表面形貌,XRD分析腐蚀后的相组成,得到了不同离子对失重率、腐蚀速率、腐蚀产物、表面形貌的影响,对研究镁合金的腐蚀行为有重要的意义。     

基于数值模拟的大型铸钢件铸造工艺研究

应用软件成功的对计算机数值模拟及工艺优化的研究、铸钢过程的流场进行了数值模拟,对传统浇注系统和改进后的浇注系统分别进行了模拟分析,结果表明传统浇注系统浇注过程中容易使钢水发生紊流状充型,使铸件表面和内部产生大量的气孔。而改进后的浇注系统不仅使钢水充型平稳,而且实际生产的铸件表面和内部均没有气孔产生。     

双辊铸轧1100铝合金铸嘴结构的优化设计

采用ANSYS FLUENT对双辊铸轧1100铝合金Hunter式铸嘴进行有限元模拟,研究铸嘴型腔结构对铝熔体流热场的影响,并对铸嘴结构进行改进边部挡块、增加主分流块尺寸以及增加圆角的模拟优化设计及实验验证。研究结果表明：在660℃-700℃温度范围内铝熔体粘度η与温度T的数学关系式为η=4.7892×10-3exp(3959.4208/T)。优化前铸嘴型腔内铝熔体流速、温度分布不均匀,且分流块间隙存在低温涡流区。采取四分之一椭圆边部挡块代替原有三角边部挡块,主分流块尺寸由140mm增加至160mm以及主分流块采取15°圆角,可使铸嘴型腔出口处铝熔体速度和温度波动范围显著缩小,提高铸嘴型腔出口处铝熔体流热场的均匀性。实验验证了铸嘴结构优化设计的可行性。     

空心铝型材丁字位表面印痕缺陷的模具结构优化

对6063空心铝型材挤压过程进行数值模拟, 获得型材“丁字位”区域同方向的金属流速和位移, 分析型材产生印痕的原因和表面内凹量, 并在合理位置添加阻流块, 优化模具结构。模拟和验证实验均表明, 阻流块可以有效控制流速, 使“丁字位”上的流速更加均匀, 型材“丁字位”表面内凹量减小, 产品达到生产要求。     

喷射沉积铝合金板坯的陶粒轧制工艺研究

针对喷射沉积铝合金板坯含有一定量的孔隙、直接轧制时易出现板坯表面横裂及边裂的问题, 提出了一种新型的陶粒轧制工艺。研究了喷射沉积5A06, 8009/SiC_P铝合金板坯在陶粒轧制工艺中的轧制性能。实验结果表明, 采用陶粒轧制工艺, 避免了板坯轧制变形过程中裂纹的形成, 有效地提高了喷射沉积铝合金板坯的轧制成形性能。     

预热对集装箱用异种铝合金管-板焊残余应力的影响

为降低铝制集装箱中异种铝合金焊的残余应力,采用预热方法对A356铝板和6061铝管进行熔化极惰性气体保护(MIG)焊接,利用ABAQUS有限元软件进行预热焊接模拟,分析不同预热温度及电流条件对残余应力及其分布的影响。结果表明,焊缝及近缝区存在较大的径向和周向残余拉应力,有限元模拟的应力分布与实测值基本吻合,验证了焊接模拟的有效性。施加焊前预热可小幅降低径向应力和轴向应力,但使焊件变形量增大。焊前预热并减小焊接电流可减缓母材升温及冷却速率,减小焊件不同区域温差,有效降低各向残余应力及焊件的变形程度。预热温度越高,残余应力降低越多,预热温度150 ℃时,相对未预热焊接样品的残余应力和变形量最大降幅可达40.8%和20.3%。     

小型冷室压铸机尾板减重设计方案分析

压铸机尾板是压铸机核心部件之一,其结构的优劣直接影响着压铸机生产质量和使用寿命。利用COSMOSWorks有限元软件对160 t压铸机尾板减重前后的2种方案进行对比分析,并得出了尾板的Von Mises应力、位移图解。分析结果表明减重后对尾板的刚度和挠度影响微小,减重方案切实可行。     

稀土在铝合金中微合金化研究进展

阐述了常用稀土在铝合金中的微合金化及复合微合金化机理。指出稀土元素与其它溶质原子的交互作用及多层次结构, 以及稀土复合微合金化理论与相关模型的构建将成为今后的研究重点与方向。     

衬套冷挤压成形数值模拟分析与模具设计

针对衬套零件的特点,分析了成形工艺及挤压前处理,应用DEFORM-3D软件建立有限元模型进行仿真模拟,定点追踪了关键部位在成形过程中的应力、应变、流速等变化情况,并依此为依据设计出双层组合式预应力挤压模,为实际生产提供了有价值的参考。