6016铝合金板材微观组织对包边性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜与透射电镜等手段对6016铝合金汽车车身外板包边试验样品进行微观组织分析.结果 表明,当板材表面、纵截面与横截面晶粒组织均匀、细小(30 μm以下)时,有助于加工变形过程中晶粒之间协调变形及应力传递,可保证包边产品的表面质量;控制合金中含铁相尺寸能减少板材轧制后大尺寸粒子间残存的空洞,有助于降低...     

6016汽车铝板包边性能及影响因素的实验研究

包边是汽车车身覆盖件内外板装配压合过程的重要工序,弯曲极限是评估铝板包边性能优劣的重要指标。针对9种不同性能和批次的进口6016汽车铝板,进行了180°三点弯曲试验,系统研究了材料力学性能、时效时间和预拉伸量对6016汽车铝板包边性能的影响规律,为现场质量和工艺控制提供了重要依据。研究结果表明,材料伸长率和硬化指数对6016汽车铝板的弯曲性能无明显影响,材料各向异性、时效时间和预拉伸量对6016汽车铝板的包边性能有明显影响。     

6016铝合金挤压成形规律及工艺优化研究

在6016铝合金本构方程研究的基础上,采用正交实验方法,运用有限元分析软件Hyperworks的HyperXtrude模块,模拟研究该铝合金挤压成形规律,优化了挤压工艺方案。结果表明:挤压温度随着挤压速度升高而升高,但高速挤压时可能出现型材金属过热甚至重熔问题。挤压温度随着坯料预热温度升高近似线性升高。挤压力随着预热温度的升高而降低,挤压力随着挤压速度的提高有所升高,但并不明显。挤压区压力严重不均匀,需提高润滑效果,减小摩擦造成的挤压力衰减。工艺优化得到金属流速均匀、型材变形小的工艺方案。     

铝合金板滚压包边仿真分析建模关键技术

滚压包边是一种复杂的多工步单点连续加载工艺过程,在产品早期开发阶段就需要对滚压包边工艺进行可行性设计,依赖经验和试错的方法已无法满足滚压包边技术的要求。从单元模型、加载方法等方面深入研究滚压包边仿真分析建模关键技术,以指导产品和工艺设计。研究表明:采用最小尺寸为0.5 mm的壳单元,既能提高计算效率,也能保证数值模拟精度;考虑到计算的效率,数值模拟研究均采用了厚向7个积分点的4节点减积分壳单元S4R;可以采用摩擦系数为0的滚轮滑动模拟滚动;对零件轮廓尺寸变动量进行数值模拟时,可以不考虑翻边变形所产生的材料强化,模拟材料断裂时不能忽略翻边所产生的预应变。     

6016铝合金激光焊接接头性能

针对6016铝合金激光焊接接头的显微组织、力学性能及耐腐蚀性能展开了研究,分析了影响双面单道多层焊接接头的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的因素.实验结果表明,接头组织分布不均匀,成分偏析严重,其中热影响区组织为粗大的柱状晶,熔合线到焊缝中心出现晶粒尺寸大小不同的等轴晶,呈粗细分层结构,熔合线附近出现明显的热裂纹,焊缝中...     

AA6016铝合金热处理及拉深成形工艺研究

以AA6016变形铝合金为研究对象,对其采取了不同的热处理,得出冲压成形性能最佳的固溶和时效处理方式,并研究了拉深速度和压边力等工艺参数对板料成形性能的影响。结果表明,AA6016铝合金冲压成形性能最佳热处理方式为540℃保温40 min的固溶处理及160℃预时效10 min处理,可提高其成形极限,改善AA6016铝合金的成形性能;室温拉深时当拉深速度为3 mm·min-1,压边力大小为1.2 N·mm-2时,拉深成形性能良好,可以得到极限拉深比为1.7,为AA6016铝合金在汽车车身方面的应用提供了理论依据。     

热处理对6016铝合金组织与性能的影响

对6016铝合金在室温停滞过程的自然时效效应进行了系统的研究,测试了不同热处理制度下6016铝合金的力学性能,利用OM、SEM和TEM表征了其微观组织结构。结果表明,相比于未预时效和60℃预时效,80℃和100℃的预时效温度使1.6 mm厚板材表现出良好的时效稳定性;经预时效后,基体内析出原子团簇(pre-β″);人工时效处理过程中,pre-β″作为形核点,析出大量与基体半共格的β″强化相,同时在晶界处形成PFZ区;随着预时效温度的升高,板材人工时效后的强度不断提高,屈服强度的增量在40～80 MPa; 80℃×4 h的预时效工艺可以使试验板材获得最优的综合性能,在150天内性能稳定,同时具有最大的烘烤强度增量。     

不同晶粒尺寸5083铝合金晶间腐蚀和应力腐蚀开裂的差异性

通过冷轧和退火获得具有不同晶粒尺寸(8.7～79.2μm)的5083铝合金板.研究其微观结构、晶间腐蚀(IGC)、应力腐蚀开裂(SCC)和裂纹扩展行为.结果表明,粗晶粒样品表现出更好的抗IGC性能,其腐蚀深度为15μm.慢应变速率测试结果表明,细晶粒样品表现出更好的抗SCC性能,敏感性指数ISSRT为11.2％.此外,...     

6016铝合金高温流变应力行为研究

在变形温度为420～540℃、应变速率为0.001～1 s-1的条件下,在Gleeble-1500热模拟试验机上采用圆柱体等温热压试验对6016铝合金的热变形流变应力行为进行研究,讨论实验条件对应变硬化指数n和应变速率敏感性指数m的影响.结果表明:6016铝合金流变应力受应变速率和变形温度的影响明显,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率提高而增大;当温度大于420℃时,应变硬化指数n受温度和应变速率的影响较小;当温度为500℃、应变速率为0.001 s-1时,其应变速率敏感性指数m达到0.3036;可用Zener-Hollomon参数的双曲正弦形式来描述6016铝合金热压缩变形时的流变应力行为;热变形流变应力的拟合曲线与实验曲线能很好吻合.     

6016铝合金高温流变应力行为研究

在变形温度420～540℃、应变速率0.001～1 s-1时,利用Gleeble-1500热模拟试验机采用圆柱体等温热压缩试验对6016铝合金热变形流变应力行为进行研究,讨论实验条件对应变硬化指数n和应变速率敏感性指数m的影响.结果表明:6016铝合金流变应力受应变速率和变形温度的影响明显,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大;当温度大于420℃时,应变硬化指数n受温度和应变速率影响较小;温度为500℃、应变速率为0.001s-1时,其应变速率敏感性指数m达到0.3036;可用Zener-Hollomon参数的双曲正弦形式来描述6016铝合金热压缩变形时的流变应力行为;拟合曲线与实验曲线能很好吻合.     

固溶成形工艺对6016铝合金组织及力学性能的影响

针对铝合金在室温下塑性差等问题,结合铝合金固溶处理特点,采用了固溶成形工艺制备零件。为获得6016-T6铝合金固溶成形最优工艺参数,利用电子拉伸试验机对6016-T6铝合金板进行不同加热温度及冷却方式的研究,分析了不同固溶工艺参数对其组织与力学性能的影响规律。结果表明,冷却速度对材料的组织性能影响较大,固溶工艺参数为550℃×5 min,水冷时,其抗拉强度可达到300 MPa以上。采用了上述工艺参数对铝合金后风档下横梁进行了测试验证,试制出合格的成形件,热冲压件力学性能可达308 MPa。     

中间退火工艺对6016铝合金组织与性能的影响

通过扫描电镜、透射电镜等手段研究了汽车外板用6016铝合金生产过程中微观结构的演变规律和中间退火工艺对综合性能的影响.结果表明,连续退火比箱式退火具备更强的晶粒细化作用;中间退火前冷轧压下量对结晶相破碎效果显著,结晶相尺寸从4.38μm降至3.20μm左右,降低了约27％;中间退火处理弱化了T4P态板材中的不均匀屈服延...     

预时效时间对汽车用6016铝合金组织与性能的影响

对汽车覆盖件用6016铝合金进行了不同时间的预时效处理,并进行烘烤硬化。采用金相显微镜和扫描电子显微镜观察了微观组织,差示扫描量热器测试了DSC曲线,并对其强度进行了测试。结果表明：随预时效时间的延长,屈服强度和抗拉强度均呈现逐渐降低的趋势,烤漆处理后,二者均发生了明显的提高,并且预时效时间越长,烘烤后强度的提升越高;预时效处理后,原子团簇溶解-吸热峰推迟出现,GP区和β″相析出-放热峰值温度略有降低,预时效处理抑制了后续自然停放过程中生成原子团簇与GP区,同时有利于车身板BH值提高。     

中间退火处理对6016冷轧铝合金板Roping纹和组织性能的影响

利用光学显微镜和透射电镜研究了冷轧过程中间退火处理对6016铝合金表面Roping纹和组织性能的影响,测试了包边性能,观察了微观组织。结果表明:经450 ℃保温1 h的中间退火处理后,减弱了基体组织中因轧制变形形成的不同取向晶粒的条带状分布程度,弱化了基体组织不均匀屈服延伸。450 ℃的中间退火处理使得6016铝合金板材表面Roping纹完全消失,包边因子仅有0.4,包边性能最优。经350 ℃和400 ℃的中间退火处理后,表面粗晶明显,晶粒尺寸达到400~550 μm,且基体内的弥散相尺寸大、数量多,尺寸达到50~100 nm。表面粗晶和大量的晶界析出相是包边性能恶化的主要原因。     

预时效对车身用6016铝合金烘烤硬化性能的影响

采用硬度测试、拉伸试验和透射电镜等手段研究了不同预时效处理对6016铝合金烘烤前后微观组织和力学性能的影响。结果表明:6016铝合金具有较强的自然时效硬化能力,自然时效24 h的6016铝硬度比固溶态合金硬度增加了45.6%。自然时效超过24 h以后,合金硬度值变化不大。通过预时效处理可以显著提高6016铝合金的烘烤硬化效果。经550 ℃×30 min固溶+160 ℃×10 min预时效处理后,6016铝合金规定塑性延伸强度为131.4 MPa,伸长率为24.7%。再经175 ℃×30 min烘烤后合金规定塑性延伸强度达到199.5 MPa,烘烤硬化值(BH)为68.1 MPa,此工艺为6016铝合金车身板最佳的热处理工艺。     

脉冲电流对6016-T4铝合金板材力学性能的影响

为研究在电流辅助成形时脉冲电流的电流密度、占空比和脉冲频率3个因素对6016-T4铝合金板材力学性能的影响规律,设计了3因素5水平的正交实验。实验表明,对6016-T4铝合金力学性能影响的主次因素是:电流密度>占空比>脉冲频率。在此基础上,选用主次2个因素,即电流密度和脉冲频率,使用控制变量法进行进一步的实验研究。实验结果表明,电流密度对6016-T4铝合金力学性能影响较大,改变电流密度的同时带来了明显的焦耳热效应,该效应对材料有明显的软化作用,降低了材料的流动应力,但是,同时也降低了铝合金板的伸长率,这是因为过大的电流密度加剧了试样的主应变演化,进而促进了试样的断裂。而脉冲频率的变化对6016-T4铝合金板材的力学性能影响很小,这也印证了正交实验的结论。     

Microstructure and texture evolution of 6016 aluminum alloy during hot compressing deformation

Microstructure and texture in 6016 aluminum alloy during hot compression were researched with a uni- axial compression experiment. Through the electron back- scattered diffraction （EBSD） and X-ray diffraction （XRD） analysis technology, it is shown that the subgrain nucle- ation and recrystallization occur in 6016 aluminum alloy during hot compressing, and strong rolling textures such as （110） fiber texture, Brass, S, and Goss form. With the deformation passes increasing, （110） fiber texture, Brass and S are enhanced. In the heat preservation stage after deformation, recrystallization continues until heat preser- vation for 60 s, and a duplex microstructure of deformation and recrystallization grains is built. At the beginning of heat preservation, recrystallization grains with the Goss texture and random orientation are formed in original grains with S or Brass texture, which makes the volume fraction of S and Brass texture decrease. Then, the complex grain growth process makes the volume fraction of Brass, S, and Goss texture increase, while that of random orien- tation decrease.     

6016-T4和5182-O铝合金回填式搅拌摩擦点焊力学性能研究

利用回填式搅拌摩擦点焊(FSSW)技术焊接6016-T4和5182-O异种金属接头,研究其显微组织及力学性能。以剪切拉伸性能为评价指标,得出最优工艺参数是:下压深度1.5 mm,旋转速度2200 r/min,焊接时间2.5 s,平均剪切力2 950 N。疲劳极限载荷F=296 N,疲劳断裂时裂纹起源于上下板搭接处,同时向板厚和板宽方向扩展。接头显微组织中没有铸态的柱状晶,均为等轴晶和较母材晶粒略有长大的组织,接头性能良好。