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。     

6016-T4铝合金预警器支架翻边开裂的数值模拟及优化

为了解决6016-T4铝合金安全带预警器支架开裂的问题,首先,分析安全带预警器支架的结构特点、冲压工艺和板料性能,基于Dynaform有限元软件对预警器支架进行全过程模拟,确定开裂的位置,并分析零件开裂的原因;然后,将OP30翻边成形工序的凹模圆角半径由初始的5.5 mm增大至8.0 mm,解决了支架开裂问题;再通过4...     

基于Dynaform的6016-T4P铝合金汽车机舱盖模面优化

以Dynaform 5. 9软件为平台,对某车型6016-T4P铝合金机舱盖外覆盖件进行全工序冲压成形数值模拟及模面结构参数优化。通过设计5因素4水平的正交试验,研究了凹模圆角半径、凸模圆角半径、拔模斜度、修边延长量、模面高度对机舱盖外覆盖件冲压成形的影响。在正交试验最优结构参数组合的基础上,结合模面补偿技术,研究了回弹量随补偿因子的变化趋势。模拟结果表明:拔模斜度对最大减薄率影响较大,凹模圆角半径对最大主应变影响较大,修边延长量对回弹量影响较大。当补偿因子取1. 0时,回弹补偿效果最好。经成形试验,得到了合格的产品,验证了模拟的正确性。     

汽车6016-T4铝合金板材成形性能实验及数值模拟

利用实验与数值模拟结合的方法研究6016-T4铝合金板材室温下材料的成形性能。通过铝合金板材室温拉深实验,得到极限拉深比为1.913;针对铝合金板材成形实验过程,采用DYNAFORM有限元分析软件进行模拟分析,得到极限拉深比为1.925。实验结果与模拟结果表明,随着板料尺寸的增加,成形板料圆角区域的厚度逐渐减小,凸模行程曲线、拉深深度和板料厚度分布对比的结果显示,模拟结果与实验结果具有良好的一致性,进一步为汽车铝合金覆盖件成形工艺研究分析提供参考。     

6016铝合金板材微观组织及力学性能的试验研究

采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和拉伸试验等分析检测方法,研究了6016铝合金板材和冷冲压成形后的汽车B柱零件的微观组织和力学性能。结果表明:在0°,45°和90°方向上,汽车B柱侧壁的伸长率和应变硬化指数n与原材料相比有显著降低,在冲压成形过程中产生了加工硬化,其塑性和应变硬化效果降低;汽车B柱侧壁沿垂直方向的大变形使各向异性明显增加;汽车B柱大变形区有大量的位错累积,产生位错缠结现象,位错密度显著高于未变形区。6016铝合金板材在冲压成形后第二相粒子尺寸减小,弥散强化的作用明显,力学性能发生变化。     

6082-T6铝合金板材高低温力学性能研究

以6082-T6铝合金板材为研究对象,采用环境箱和高温炉调节试验温度,通过拉伸试验测试6082-T6不同温度下的抗拉强度、屈服强度、弹性模量、延伸率和泊松比,并对拉伸断口进行扫描分析,研究不同温度下6082-T6铝合金板材的断裂原因。试验结果表明,6082-T6铝合金板材的抗拉强度、屈服强度、弹性模量随着温度的升高而降低,延伸率随着温度的升高而增加,且温度在400℃以上时材料出现明显的软化特征,延伸率变化趋势显著。     

6016铝合金板材表面预处理对电阻点焊的影响

为分析6016铝合金板材表面处理对电阻电焊性能的影响,对比了经表面预处理和未经表面预处理的6016铝合金试样的电阻电焊性能.采用光学显微镜、扫描电镜、投射电镜、表面电阻仪对预处理前后的合金板表面氧化膜和表面电阻进行检测.结果表明,预处理可以改变6016铝合金表面氧化膜厚度和均匀性,进而使表面电阻降低,提高6016铝板材...     

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...     

电磁场对6016铝合金铸轧板带微观组织和力学性能影响

采用常规双辊铸轧和施加电磁外场的电磁铸轧两种方法对6016铝合金进行铸轧实验;研究施加电磁场对6016铝合金铸轧板微观组织和力学性能的影响。结果表明,与常规铸轧相比,电磁铸轧明显抑制宏观偏析,晶粒细化、大小更均匀,第二相粒子分布更弥散,力学性能显著提高。电磁铸轧板坯的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了13%、27%、71%。     

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。     

Cryogenic forming behaviour of AW-6016-T4 sheet

The objective of this work is to study the cryogenic sheet metal forming behaviour of precipitation hardening AW-6016-T4. In this regard, the flow curves and forming limit curves were obtained by tension and Nakazima experimental testing methods in the temperature ranges from ?196 to 25 °C. It was found that strength and elongation increase with decreasing temperature. Small but perceived differences between microstructure of the material deformed at the room and cryogenic temperatures respectively were identified by electron backscatter diffraction (EBSD) analysis. However, no significant difference in the precipitation kinetics during continuous heating in the DSC has been observed. This study has demonstrated the potential of cryogenic forming by manufacturing a B-pillar part with 8 mm depth of side design element as compared to 6 mm at room temperature.     

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。     

脉冲电流频率对2219铝合金焊缝组织性能的影响

采用超快速变换复合高频脉冲方波变极性TIG电弧焊接方法进行2219-T87高强铝合金焊接,研究脉冲方波电流频率对焊缝组织性能的影响.结果表明,加入脉冲方波电流后,焊缝组织明显细化,焊缝区由粗大柱状晶向细小等轴晶转变.当脉冲电流频率达超音频段时,在焊缝中部还存在一种呈带状分布的细小等轴非枝晶组织,并与等轴树枝晶组织交替分布.与未加入脉冲电流相比,当脉冲电流频率为60kHz时,接头抗拉强度和断后伸长率分别增加约17.6%和66%.在一定范围内提高脉冲电流频率,可显著减小焊缝熔合区宽度,改善接头硬度分布,明显提高接头塑性,但对接头强度的影响作用并不明显.     

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。     

6016铝合金包边开裂组织性能研究

针对6016铝合金板材在实际生产中出现的包边开裂问题,采用金相显微镜、扫描电镜对包边开裂过程中的组织演变进行了分析,探究了包边产生开裂的原因.结果表明:在未变形区域,晶粒均为再结晶晶粒,其中,表面晶粒分布较为均匀,横、纵截面表层晶粒尺寸较心部晶粒大,且存在异常长大的晶粒,对包边性能会产生不利的影响;在包边开裂处,外拉伸...     

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。     

6082-T6铝合金搅拌摩擦焊组织演变与力学性能

通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验机和显微硬度计对6082-T6铝合金搅拌摩擦焊接头焊缝区组织演变和力学性能进行分层研究. 结果表明,在焊核区上层,材料发生塑性变形,晶格畸变能增加,为降低能量,大量的位错集聚成亚结构边界发生动态回复. 同时在焊接热循环的作用下发生动态再结晶,导致焊缝区上层晶粒细小. 在焊核区下层,主要受到搅拌针搅拌作用,轴肩产热通过扩散过程传递到下层的热量减少,发生动态回复和动态再结晶程度低于焊缝上层,晶粒粗大. 前进侧和后退侧热影响区均出现棒状β′沉淀相. 对应焊缝上、下两层硬度都呈“W”形分布,焊缝上层硬度高于焊缝下层硬度,最小值出现在前进侧. 沿着焊缝长度方向上层和下层的抗拉强度分别为205,186 MPa,呈降低趋势,为韧性断裂.     

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。