电磁连铸和微合金化对5356铝合金组织性能的影响

研究了不同电源功率、拉坯速率和冷却水量等参数以及微量Sc元素对5356铝合金组织和性能的影响。结果表明,在电源功率10 k W,拉坯速率8 cm/min,冷却水量1.7 m3/h的工艺条件下,5356铝合金具有最优的表面和内部质量以及综合力学性能,抗拉强度、伸长率分别可达310.0 MPa和16.3%,且铸锭表面无明显铸造缺陷,边部组织基本为等轴晶,心部组织呈破碎枝晶形态,第二相分布均匀。5356铝合金合理的均匀化处理工艺参数为440℃,30 h,空冷,均匀化处理后合金元素Mg的微观偏析基本消除,在晶界连续分布的Al8Mg5相明显回溶。微量的Sc元素显著提高5356铝合金的强度和塑性。实验证明,5356Al+0.4%Sc(质量分数)合金晶粒明显细化,第二相数量减少,抗拉强度和伸长率达330.0 MPa和29.0%,分别提高6.5%和77.9%。     

5356铝合金半连续铸锭显微组织及力学性能

采用半连续铸造工艺成功制得质量合格的5356铝合金铸锭,并通过金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、力学性能测试等手段,对均匀化退火前后铸锭的显微组织及力学性能进行了分析。结果表明,5356铝合金铸态组织主要由α-Al+β-Al3Mg2+其他杂质相组成;Al3Mg2相除沿晶界呈网状分布外,还会以颗粒状在晶内析出;大块相呈不规则多边形,数量较少,主要化学成分为Al、Mg、Ti、Cr;小块相呈鱼骨状,数量相对较多,主要成分为Al、Mg、Fe、Mn;5356铝合金铸锭经均匀化退火后抗拉强度达到315.9 N/mm2,断后伸长率达到30.7%,比均匀化前分别提高了10.4%和27.4%。     

真空压铸铝合金减震塔在铝车身上的应用

针对全铝弧焊平台车型用真空高压铝合金减震塔,对其工艺改善过程进行了分析,并对力学性能进行了评价。结果表明,提高铝液密度,适当降低Mg含量,优化热处理工艺参数等措施能提升减震塔的力学性能,改进后减震塔T7态屈服强度为128.92 MPa,抗拉强度为216.18MPa,抗拉强度相比改进前提高了12.14%,伸长率达到11.5%,相比改进前提高了56.89%,密度为2.682 1g/cm3,满足设计使用要求。另外,采用ER4043焊丝和ER5356焊丝对减震塔焊接性能进行了评价,发现采用ER5356焊丝焊接接头强度高于160MPa,接头效率达到76%,优于ER4043焊丝,满足设计使用要求。     

合金元素对ER5356铝合金铸锭组织性能的影响

铝合金焊丝质量很大程度上取决于铝合金原材料质量,即用于制备焊丝的铝合金锭坯的质量。采用OM,SEM,EDS等方法,研究了模铸ER5356铝合金中Mg,Cr,Ti元素的强化机制以及Fe,Si杂质元素的影响机理以及均匀化热处理工艺。结果表明,Mg元素在晶界可形成连续网格状分布Al8Mg5相,该相在晶内则以弥散点状形态分布;Cr元素则在晶界和晶内均可形成固溶有Ti元素的块条状θ(Cr Al7)相,以上两相均起到析出强化的作用;试验并未发现明显β(Ti Al3)相,Ti元素在该合金中主要起细化晶粒的作用;Fe元素主要出现在晶内第二相周围α-Al基体中,并未发现Fe,Si脆性杂质难溶相,说明目前熔炼净化浇注工艺可以保证合金中不出现明显的杂质相以影响ER5356铝合金的组织和性能。合理的均匀化热处理可以有效地消除合金元素Mg的微观偏析,使富集在晶界上的Al8Mg5相以及晶内其他第二相大部分回溶,应力得到释放。     

Al-Si-Mg系铝合金熔体吸氢热力学研究

通过建立铝合金熔体吸氢的热力学过程模型,分析了影响Al-Si-Mg系铝合金熔体吸氢的热力学因素。结果表明,降低空气湿度、熔炼温度、压力有利于降低铝液吸氢速率;Si、Mg含量与空气/铝液界面处的氢含量成线性关系,提高Si含量、降低Mg含量有利于降低空气/铝液界面处的氢含量,从而降低铝液的吸氢速率。     

5356铝合金熔体复合净化技术研究

本试验采用软接触电磁连续铸造法制备5356铝合金,并通过XRF、OM、SEM-EDS和氢含量测定等分析测试方法,研究了C2Cl6和C2Cl6-TiO2复合熔体净化技术对5356铝合金氢含量的影响。研究结果表明,选用不同成分配比的除气剂:1.00 wt.%C2Cl6和0.85wt.%C2Cl6+0.55 wt.%TiO2(占炉料),均可使5356铝合金电磁连铸铸锭氢含量控制在0.15μg/g,熔体具有较高的洁净度,显微组织中未发现有害的粗大杂质相、明显气孔和其他氧化物夹杂。     

真空条件下Nd对AZ31变形镁合金的影响

研究真空条件下，在重熔AZ3l镁合金的过程中添加Mg—Nd中间合金，分析真空熔炼合金中夹杂物的成分及Nd的吸收率，观察其微观组织，对析出相进行分析，与不含Nd的AZ3l进行比较，并着重讨论了提高其力学性能的途径。结果表明：真空熔炼降低了夹杂物含量，使合金显现出本身的特性：添加Mg—Nd中间合金后生成新相A12Nd和Mgl2Nd细化了晶粒，使合金的力学性能得到较大改善。     

SAL5356与ER5356铝合金焊丝对焊缝组织与焊接接头性能的影响

比较了一种采用半连续铸造-挤压法制备的SAL5356铝合金焊丝与ER5356铝合金焊丝焊接接头常规拉伸力学性能、金相组织、显微硬度以及纳米压痕试验。结果表明,确定的惰性气体保护焊（MIG）焊接工艺参数下,SAL5356铝合金焊丝焊接接头的抗拉强度和屈服强度均优于ER5356铝合金焊丝。在电弧稳定性上,SAL5356铝合金焊丝在低电流时稳定性不如ER5356铝合金焊丝,而在高电流时SAL5356铝合金焊丝稳定性优于ER5356铝合金焊丝。并提出国产焊丝需要进一步提高质量稳定性。     

超声振动对5356铝合金组织及力学性能的影响

为探究超声振动对5356铝合金组织与性能的影响,改变变幅杆插入深度、超声处理时间等工艺制备出5356铝合金,通过对显微组织与断口形貌的观察、密度和室温力学性能的测试研究了5356铝合金超声处理对组织性能的影响,试验结果表明:未加超声处理的5356铝合金组织中存在大量的树枝晶,还有许多杂质包括氧化物夹杂。熔体超声处理后的5356铝合金晶粒组织均匀,大部分杂质被除去。当熔体温度为720℃,变幅杆插入深度30mm,超声处理时间2～5min时,5356铝合金力学性能最好,铸锭抗拉强度为225MPa,比未加超声处理试样提高7.1%,伸长率为11.7%,提高了52%,密度达到2.598g·cm-3。     

SAL5356与ER5356铝合金焊丝对焊缝组织与焊接接头性能的影响（英文）

比较了一种采用半连续铸造-挤压法制备的SAL5356铝合金焊丝与ER5356铝合金焊丝焊接接头常规拉伸力学性能、金相组织、显微硬度以及纳米压痕试验。结果表明,确定的惰性气体保护焊(MIG)焊接工艺参数下,SAL5356铝合金焊丝焊接接头的抗拉强度和屈服强度均优于ER5356铝合金焊丝。在电弧稳定性上,SAL5356铝合金焊丝在低电流时稳定性不如ER5356铝合金焊丝,而在高电流时SAL5356铝合金焊丝稳定性优于ER5356铝合金焊丝。并提出国产焊丝需要进一步提高质量稳定性。     

激光诱导MIG电弧增材制造5356铝合金薄壁零件组织及力学性能

采用激光诱导MIG电弧增材制造的方法制造5356铝合金薄壁零件,并对沉积态材料的组织特征及力学性能进行研究。观察结果发现,沉积态5356铝合金的截面存在波浪形条纹,顶部区域由柱状晶和等轴晶组成;中下部区域的Mg含量高于顶部区域,组织主要为树枝状。拉伸结果显示,沉积态材料的平均抗拉强度为279.75 MPa,平均断后伸长率为24.38%。试样的强度性能呈各向同性,塑性性能存在一定的各向异性。试样内部存在氢气孔,液态金属中的氢无法逸出和激光小孔的瞬间失稳是形成氢气孔的主要原因。     

合金元素对铝合金熔体中氢含量的影响

以A356铝合金为基体合金,添加不同含量的Mg、Cu、Mn合金元素,然后在730℃下熔炼,保温30 min后减压浇铸,并利用减压凝固试样密度法来测量氢含量,以研究不同合金元素对铝熔体氢含量的影响。研究结果表明,合金元素Mg很大程度上加重了铝熔体的吸氢倾向,合金元素Mn也会增加铝熔体的吸氢倾向,但程度不大;而Cu则降低铝熔体的吸氢倾向。     

6061铝合金真空钎焊技术的发展

分析了6061铝合金真空钎焊的焊接性和钎焊难点,简述了国内外关于6061铝合金真空钎焊技术的发展历程和研究现状。国内外对6061铝合金钎焊钎料的研究主要集中在Al-Si、Al-Si-Ge(Cu,Mg)和Al-Si-La(Ce)等体系,较详细地介绍了这些钎料体系的构成及钎焊工艺。通过在Al-Si系中加入Cu、Mg、Ge和稀土元素,以达到降低钎焊温度、提高润湿性和改善钎焊性能的目的。指出了目前6061铝合金真空钎焊技术存在的问题及其今后的发展方向。     

激光功率对5356铝合金激光诱导MIG电弧增材制造组织性能的影响

为了改善MIG电弧增材制造5356铝合金的组织及力学性能,将低功率激光与MIG电弧增材制造结合,采用低功率脉冲激光诱导MIG电弧增材制造技术进行了不同激光功率下5356铝合金单道多层墙体成形试验,分析了激光功率对沉积态5356铝合金组织、显微硬度及拉伸性能的影响.结果表明,低功率脉冲激光诱导MIG电弧增材制造成形试样整体冶金结合良好、无明显的未熔合现象.墙体的微观组织主要呈等轴晶状,与单MIG电弧堆积的墙体相比,等轴晶变得细小均匀,显微硬度提高,波动较小.加入激光可以减少Fe元素、Si元素含量和气孔数量,使墙体的力学性能提高,当激光功率为300 W时达到最大值,较单MIG电弧堆积墙体的抗拉强度提高了12.0%.     

5356铝合金TIG电弧增材制造组织与力学性能

采用钨极惰性气体保护焊(TIG)电弧增材制造工艺制备5356铝合金成形件,并对成形件的组织和力学性能进行研究.结果表明,5356铝合金增材制造的相组成为α-Al基体和β(Al3Mg2)相;随沉积高度增加,沉积层显微组织由等轴晶向柱状晶转变,达到热平衡状态后趋于稳定,这是因为增材制造具有热积累效应;最顶层组织呈现树枝状,...     

Cu对Mg-8Al-3Li合金力学与腐蚀性能的影响

为了设计页岩气开采所用可溶性镁合金,采用真空感应熔炼-氩气保护法制备了不同成分的Mg-Al-Li-Cu合金,并在350℃下以挤压比16∶1进行挤压.采用X射线衍射仪、光学显微镜和扫描电镜等研究了 Cu含量对合金组织以及力学与腐蚀性能的影响.结果表明:Mg-8Al-3Li-xCu合金主要由α-Mg、Mg17Al12、Mg...     

Ni基高温合金真空感应熔炼过程中Mg挥发动力学

研究了Ni基高温合金Ni-10Cr-15Co-6W-6Mo-4Al-2Ti真空熔炼过程中Mg挥发动力学。结果表明,真空感应熔炼过程中,当炉内Ar压力保持在100—400mmHg时,合金中Mg挥发速率受Mg在液相边界层中扩散及金属熔池/气相界面挥发反应双重控制,而非受控于气相边界层中Mg的扩散。双重控制时Mg的传质系数为10~(-5)—10~(-2)cm·s~(-2)数量级,而气相边界层中Mg的传质系数为140cm·s~(-1)左右。借助于动力学公式、回归方程及特殊的参数转换,建立了一个简单的Mg挥发数学模型,该模型计算结果与实验室及生产条件下试验数据很好地符合,因此,可通过控制熔炼参数,例如向金属熔池加Mg量,Ar压力,挥发温度及时间等来精确地控制最佳Mg含量。     

一种新型可焊耐蚀6×××系铝合金材料

在商用6005A铝合金的基础上,设计开发一种新型高速列车用铝合金材料,并采用正交试验考察Mg、Mn、Cu和Cr元素含量对MIG焊后焊接接头强度的影响规律,分析合金添加元素改善材料耐蚀性的作用机理,确定优化的合金成分。结果表明:自制的6005A铝合金可与焊丝ER5356实现良好焊接,焊接热影响区内晶粒无过分长大现象,焊接接头抗拉强度可达237MPa,为商用6005A铝合金接头强度的1.25倍。拉伸断口呈典型韧性断裂特征;合金元素的适量添加可有效提高合金的自腐蚀电位,显著改善耐大气等常规介质腐蚀的能力;研究确定的最佳6005A铝合金的化学成分(质量分数)为Mg1.0%、Si0.8%、Mn0.70%、Cu0.40%、Cr0.20%、铝余量。     

不同焊丝对6082铝合金焊接接头组织性能的影响

采用ER5356和ER5087铝合金焊丝对6082-T6铝合金板材进行焊接,研究了不同焊丝对6082-T6铝合金力学性能和显微组织影响。结果表明,ER5087焊丝焊接的焊缝硬度高于ER5356焊丝的焊缝硬度,这是由于ER5087焊丝中的Zr细化焊缝晶粒的结果。拉伸试验时焊接接头均断裂于热影响区,ER5087焊丝焊接的接头比ER5356焊丝焊接的接头平均屈服强度和抗拉强度高,断后伸长率稍好。     

Si、Mg含量对A356铝合金车轮性能的影响

为了研究不同Si、Mg含量对A356铝合金车轮的性能的影响,在经T6处理后的不同Si、Mg含量A356铝合金车轮外轮缘取拉伸试棒,进行力学性能测试,并进行了成品车轮的抗冲击试验和弯曲疲劳试验。试验结果表明:Mg含量变化对合金的性能影响大于Si含量变化;当Si含量为7%、Mg含量为0.32%时,成品车轮的抗冲击性能和抗弯曲疲劳性能最好。