化学成分和挤压工艺对6005A铝合金粗晶组织的影响

通过金相显微分析、拉伸试验等方法,研究了化学成分和挤压工艺对地铁用6005A铝合金型材粗晶组织和力学性能的影响。结果表明,通过优化铸棒化学成分和挤压工艺,可将地铁用6005A铝合金型材粗晶层厚度明显减小,同时获得优良的力学性能。     

均匀化退火冷却速度对6005A挤压型材粗晶及力学性能的影响

通过金相分析、拉伸等测试方法研究了不同均匀化退火冷却方式对挤压型材粗晶和力学性能的影响,结果表明6005A铝合金经570℃保温7 h、先空冷至300℃,然后水冷的均匀化退火制度处理后,6005A铝合金挤压型材的力学性能及粗晶大小最佳。     

6005A铝合金型材与5083铝合金板材MIG焊接接头的部分熔化区微观组织

对两层两道MIG焊接的6005A铝合金型材与5083铝合金板材焊接构件进行取样,详细研究了焊接接头部分熔化区(PMZ)的微观组织特征,重点分析了6005A铝合金型材挤压成形坡口附近原始微观组织对PMZ中发生的晶界液化行为的影响。研究发现,在焊接接头的PMZ观察到了与母材坡口处微观组织存在明显相关性的晶界液化特征。由于6005A铝合金型材挤压成形的坡口表层存在厚度约为1 000μm～3 000μm的粗晶层,且第一道次焊缝稀释率较低,第二道焊缝的稀释率较高,因此在PMZ I(第一道焊缝的PMZ)中观察到的连续分布的粗晶组织和在PMZ II(第二道焊缝的PMZ)局部观察到粗晶组织均为残留的焊接坡口粗晶层组织。进一步的分析表明,PMZ粗晶区晶界液相主要来源于熔池金属的沿晶渗透;近缝细晶区晶界液相的来源既有熔池金属的沿晶渗透,又有晶界低熔点共晶组织的熔化;低熔点共晶组织熔化是距熔池稍远的细晶区发生晶界液化的主要机制。5083铝合金板材坡口附近的原始组织呈细小纤维状组织特征,在5083铝合金侧的PMZ观察到了液相沿拉长晶粒的边界液化的特征。     

进口和国产A7N01S铝合金型材抗应力腐蚀性能的比对

为了研究A7N01S铝合金型材组织与应力腐蚀行为之间的关系,对合金成分与初始组织稍有差异的进口和国产A7N01S铝合金型材开展研究。在浓度3.5%(质量分数)的NaCl水溶液中进行恒载荷应力腐蚀试验,采用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对试样的组织和性能进行检测和研究分析。结果表明:应力腐蚀后,在试样表面形成了不同大小的腐蚀坑,并且两种型材的力学性能均有降低;粗晶环和晶内析出相对A7N01S铝合金型材性能有较大影响;粗晶环降低了合金型材的塑性和抗应力腐蚀能力;当析出相较大且不连续分布时合金型材具有更好的塑性和抗应力腐蚀性能。     

控制6A02-T6铝合金XC065型材粗晶环的工艺研究

热挤压6A02-T6铝合金型材出现粗晶环,试验研究在加热炉中加热铸锭的方式、加热温度和保温时间以及淬火加热制度对其粗晶环的影响,确定出合理的工艺参数,控制6A02-T6铝合金XC065型材不出现粗晶环或粗晶环深度在5 mm之内,以满足用户的使用要求。     

在线淬火对6061、6005铝合金型材组织与性能的影响

通过拉伸试验,结合金相、SEM、EDS等分析方法,研究了不同在线淬火冷却速度对6061、6005铝合金型材组织与性能的影响.结果表明,随着在线淬火冷却速度的增大,6061铝合金型材的抗拉强度由空冷的223.27 MPa提高到水冷的279.67MPa,6005铝合金型材则由260.56 MPa提高到298.66 MPa,而伸长率下降均不到1%;冷却速度对型材组织的影响不明显;6061铝合金较6005铝合金对淬火冷却速度更为敏感.     

6005A铝合金挤压型材热处理工艺研究

研究了地铁列车车体用6005A铝合金挤压型材热处理工艺对其力学性能的影响。结果表明,6005A挤压型材的过烧敏感温度在590℃～600℃之间;壁厚5 mm的6005A铝合金挤压型材在(520℃～570℃)2 h范围进行固溶,材料的综合性能良好。560℃2 h固溶时,综合性能最佳;随时效温度的升高,时效强化的速率加快,达到最大强化效果所需的时间越短,最终获得的强度越低;时效制度为175℃10 h时,强化效果最好;固溶水冷后时效的延迟时间应控制在3 h以内或48 h之后,该合金挤压型材才能达到良好的强化效果。     

均匀化退火对6005A铝合金组织及性能的影响

对6005A铝合金铸锭进行不同均匀化退火后,分析其金相组织、硬度、电导率和粗晶层厚度,研究了不同均匀化退火制度对挤压棒材组织及性能的影响。研究结果表明,随着均匀化退火温度不断升高,铸锭组织内部网状结构逐渐断裂成链状,非平衡结晶相溶解越来越充分,合金硬度呈先下降后升高趋势,而电导率呈先升高后下降趋势。随着均匀化处理越来越充分,挤压棒材的粗晶层厚度逐渐增加。     

新型高铜的6005A铝合金焊接接头疲劳性能

采用扫描电镜,透射电镜,拉伸试验及疲劳试验分析两种6005A铝合金焊接接头的组织及疲劳性能,揭示影响6005A铝合金焊接接头疲劳裂纹形成的主要原因.结果表明,适量铜能显著提升商用6005A铝合金拉伸性能与疲劳性能,其抗拉强度、断后伸长率和高周疲劳强度分别为220 MPa,12%和106 MPa.6005A铝合金焊接区域疲劳失效源于受焊接热输入影响的沉淀相Mg₂Si粗化长大,适量铜能稳定热影响区相成分,改善远离焊缝的软化区间强化相Mg₂Si在结晶面上偏聚,提高接头区域的疲劳性能.     

6005合金型材代替6063合金型材用于建筑幕墙

根据6005铝合金工业型材的生产经验，对6005和6063铝合金型材的合金成分、力学性能、时效制度、尺寸保证进行分析对比，确定6005铝合金型材代替6063铝合金型材应用于建筑幕墙领域的可行性。     

高速列车6005A铝合金型材焊接热裂纹分析

利用热塑性试验研究了6005A铝合金的热裂纹敏感性,分析了激光-MIG复合热源焊接6005A铝合金型材的焊接热裂纹问题．热塑性试验结果表明,6005A铝合金的脆性温度区间为550～640℃,具有较高的热裂纹敏感性．利用激光-MIG复合焊,采用I形坡L1,可以在4．5m／min的焊接速度下实现6005A铝合金型材的高速焊接．获得的复合焊缝背面局部区域出现垂直于焊缝的热裂纹．热裂纹产生的原因是由更改坡口后致使焊缝金属中母材的稀释率增大引起的,采用适当角度的V形坡口可以消除激光-MIG复合焊中的热裂纹．     

停放时间/时效延迟时间对6005A铝合金弯曲型材性能的影响

通过拉伸、硬度及导电率测试等方法,系统探究了6005A铝合金固溶冷却后停放时间对型材弯曲性能及时效延迟时间对合金型材性能的影响。研究表明,6005A铝合金固溶后停放48 h之内,合金的强度快速升高,抗拉和屈服强度分别从140.5 MPa和37 MPa升至207 MPa和96 MPa;硬度从43.6 HV升至66 HV。杯突值和加工硬化指数n值的变化指出,6005A铝合金最佳的固溶后停放时间不应超过24 h。时效延迟时间在3 h之内的铝合金的性能变化明显,抗拉强度和屈服强度从293.3 MPa和277 MPa下降至262 MPa和245 MPa,伸长率从15%降至12.6%,最佳的时效延迟时间应小于3 h;延迟时间超过10 d后,抗拉和屈服强度呈“断崖式”下降至256 MPa和231 MPa。     

铁路车辆用6005A铝合金大型材焊接性能研究

采用进口ER5356焊丝和自制Al-Mg合金焊丝对车辆用6005A铝合金大型材进行了焊接，对焊接接头组织与性能进行了分析和研究。结果表明，6005A铝合金大型材焊接接头的最薄弱的部位位于离焊缝中心约15－20mm的热影响区内的软化区，软化区产生的主要原因是该区强化相粒子在焊接热循环过程中发生过时效，产生聚集粗化。     

轨道车辆用6005A铝合金型材焊接裂纹研究

利用Cloos双丝焊接机器人对6005A铝合金型材进行了脉冲MIG焊接试验.针对焊后普遍出现的热影响区裂纹问题,从材料组织状态、焊接热输入、型材结构和传热、机加工等方面进行了综合分析.对于T6状态6005A铝合金,焊接过程中产生的较大的熬输入是导致裂纹产生的根本原因.由于焊后过早切割取样,使得分布在晶界上的Al-Mg2Si低熔点共晶相受到工具的强烈震动而发生脆断,这是导致裂纹产生的直接原因,而焊后型材较快的传热速率产生的较大的热应力和焊接应力是导致裂纹产生的诱发因素.     

表层组织状态对6005A铝合金MIG焊接头液化裂纹及疲劳性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射和高周疲劳试验,研究了表层组织状态对轨道交通用6005A铝合金MIG焊接头液化裂纹及疲劳性能的影响.?结果表明,粗晶组织晶界附近第二相粗大,导致热影响区晶界液膜厚度达到8?～?10?μm,使得液化晶界抵抗拉应力的能力降低,从而对液化裂纹缺陷更敏感.?因表层粗晶组织形成的液化裂纹成为...     

6005A-5083异种铝合金激光-MIG复合焊接

采用激光-MIG复合焊接方法对高速列车用6005A-5083异种铝合金进行焊接,分析焊接接头的显微组织及力学性能。研究结果表明,焊缝组织对异种铝合金材料的适应性良好,靠近5083铝合金的焊缝微观组织与靠近6005A铝合金的焊缝微观组织特征相同;5083铝合金与6005A铝合金的硬度分布有明显差别,5083铝合金的热影响区宽1 mm,6005A铝合金的热影响区宽10.5 mm,6005A铝合金热影响区的软化区是整个接头硬度最低的部位;接头平均抗拉强度225 MPa,拉伸试样在6005A铝合金热影响区的软化区发生断裂;接头抗弯性能良好;6005A铝合金的热影响区冲击功最高,焊缝的冲击功最低。     

在线淬火工艺对6005A合金挤压型材组织与性能的影响

采用正交试验和模拟试验的方法, 研究了在线淬火方式、淬火冷却速度及淬火延迟时间对6005A铝合金空心型材组织和性能的影响. 结果表明 提高在线淬火冷却强度比提高挤压温度和挤压速度对改善型材性能的效果更明显, 型材强度随淬火冷却速度的增大明显提高, 而延伸率并无明显降低; 在线精密水雾淬火可使型材性能满足车辆型材使用要求; 缩短在线淬火前型材在室温环境下的停留时间, 可以显著提高型材强度性能.     

5083/6005A异种铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能

采用不同的工艺参数对5083-OT与6005A-T6铝合金进行搅拌摩擦焊焊接。通过金相分析、XRD分析、拉伸性能等方法，研究焊接速度、轴肩直径及搅拌头偏移量等参数对5083/6005A异种铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响。结果表明：5083/6005A异种铝合金搅拌摩擦焊界面无明显脆性金属间化合物生成；焊核区组织发生动态再结晶，形成细小的等轴晶组织；前进侧热机影响区受到的机械搅拌作用力大于后退侧，晶粒变形大于后退侧热机影响区；热影响区组织仅受到热循环的作用，晶粒有粗化现象；随着偏移量的增加，使得焊核区和后退侧热机影响区硬度值降低，最低值出现在6005A侧热影响区，其抗拉强度、屈服强度、延伸率均逐渐减小，当焊接速度为600 mm/min、轴肩直径为12 mm、偏移量为0 mm时接头性能最好：抗拉强度为245 MPa，屈服强度为165 MPa，延伸率为5.67%。     

6005A铝合金型材挤压焊缝力学性能与显微组织研究

通过测试6005A铝合金型材的力学性能以及观察挤压焊缝与母材的显微组织,判断铝合金型材的薄弱位置,研究薄弱位置力学性能与显微组织的差异及其产生原因.结果表明:挤压焊缝与母材显微组织均为Mg2Si,均匀分布于铝基体中,但挤压焊缝处Mg2Si更粗大,分布更杂乱.挤压焊缝处晶粒形状主要为条状晶粒及细小的等轴晶粒,平均晶粒尺寸为15.5μm.在热挤压过程中,挤压焊缝处晶粒尺寸的不均匀性增大,晶粒间在变形时的协调性变差,在拉伸过程中易产生裂纹导致材料强度降低,成为铝合金型材的薄弱位置.6005A铝合金型材硬度平均值为88.176 HBW,最小值为81.7 HBW且出现在挤压焊缝处.取样位置6断后伸长率最小(4.5％),判断取样位置6为该型材最薄弱位置.     

6005A铝合金双丝MIG焊接接头组织与性能研究

采用自动双丝MIG焊机对6005A铝合金空心型材进行搭接焊,并利用金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度仪及能谱对焊接接头的组织与性能进行了分析.结果表明:焊缝区呈网状枝晶组织,热影响区晶粒组织细小,焊接接头的主要强化相是Mg2Si和Al3Mg2等化合物,但是含量较少.热影响区中有软化区的存在,焊缝的平均硬度略低于母材.