2A14-T6铝合金小规格棒材工艺研究

熔铸Ф110—124mm的2A14-T6铝合金铸锭,其化学成分中w(Mn)为0．8％,w(Si)为0．9％,通过一次挤压成Ф10mm的小规格棒材。经过一系列热处理工艺试验,确定了2A14-T6铝合金一次挤压棒材的过烧温度和淬火、人工时效制度。     

2A14-T6铝合金大规格棒材时效制度的研究

2A14铝合金大规格棒材性能不稳定，在生产中抗拉强度常达不到国家标准要求。经过一系列热处理工艺试验，确定了2A14-T6合金大规格棒材的人工时效制度。     

2A14铝合金棒材表面气泡的分析

2A14铝台金挤压捧材表面气泡是造成棒材废品的主要原因之一。根据现场生产实际情况,对棒材气泡的组织进行了检查,分析了气泡产生的原因,探讨了防止表面气泡的措施。     

2A14铝合金构件淬火过程的数值模拟及试验验证

为了预测2A14铝合金大型构件淬火后的残余应力与变形,采用热膨胀试验、高温拉伸试验和材料计算方法,建立了2A14铝合金淬火过程材料模型。基于在线测量2A14铝合金淬火过程的温度变化数据和XRD测量淬火后的残余应力数值,通过反传热法计算了C形环试样淬火过程的表面换热系数,并通过模拟计算了C形环试样淬火过程的温度、应力和开口距离变化。结果表明,淬火后C形环开口距离增加量的仿真计算结果为0.1158 mm,实际测量结果为0.1657 mm。仿真计算结果与实测结果吻合。     

2A12-T352铝合金挤压棒材裂纹产生的原因分析

用户在对Φ170 mm 2A12-T352铝合金棒材进行机加工过程中,棒材表面沿纵向出现裂纹。通过对裂纹处进行宏观组织、微观组织、能谱断口形貌以及化学成分分析得知:裂纹是由于棒材在淬火时从高温急剧冷却,内部产生较大的淬火应力,棒材表层存在晶粒尺寸异常粗大的粗晶区,拉伸应力超过表层粗晶区的抗拉强度后产生开裂,该裂纹为淬火裂纹。     

2A14铝合金锻件的热处理工艺

针对生产中2A14铝合金锻件伸长率偏低,研究了锻造及热处理工艺对工件力学性能的影响。结果表明,锻造选用的坯料直径及时效工艺是影响锻件性能稳定性的主要因素。减小坯料直径能显著提高锻件的力学性能,尤其是伸长率能提高约1～2倍;锻件的伸长率对时效工艺参数很敏感。最佳时效时间为4.5～5 h,超过5 h以后,伸长率会快速降低;最佳时效温度为（152±2）℃,尽管强度降低约13%,但150℃时效的伸长率是155℃的1.2～2倍。优化出的最佳热处理工艺参数为380℃退火＋502℃×2 h固溶,35～40℃热水中冷却＋152℃×5 h时效。将该工艺应用于生产,产品伸长率提高约2～3倍,强度、硬度仍满足产品技术要求。     

机械振动对2A14铝合金TIG焊接接头组织与性能的影响

研究了焊接电流、机械振幅和机械振动频率对2A14铝合金TIG焊接接头力学性能和显微组织的影响.结果 表明:在TIG焊接过程中施加机械振动,可以明显改善2A14铝合金的焊缝组织;拉伸过程中焊接接头最薄弱区域从未施加机械振动时的焊缝中心处转移至施加机械振动时的焊缝靠近熔合线位置处;增加机械振幅和机械振动频率都可以有效细化焊...     

机械振动对2A14铝合金TIG焊接接头组织与性能的影响

试验研究了焊接电流、机械振幅和机械振动频率对船舶用2A14铝合金TIG焊接接头力学性能和显微组织的影响.结果 表明:在TIG焊接过程中施加机械振动,可以明显改善2A14铝合金的焊缝组织;试样拉伸过程中焊接接头最薄弱区域从未施加机械振动的焊缝中心处转移至施加机械振动时焊缝靠近熔合线位置处;增加机械振幅或机械振动频率都可以...     

影响2A14铝合金锻件力学性能的因素

针对生产中2A14铝合金壳体热处理性能不稳定,对2A14锻件进行了热处理工艺试验,测定了经不同工艺热处理后合金的力学性能。结果表明,影响该铝合金锻件力学性能的主要因素为原材料状态,锻造变形程度及热处理工艺。     

Effect of variable polarity frequency on 2A14-T6 aluminum alloy welds using HPVP-GTAW process

Hybrid ultrahigh frequency pulse variable polarity gas tungsten arc welding （HPVP-GTAW） for 2A14-T6 high strength aluminum alloy was carried out and the effects of variable polarity frequency with constant pulse current frequency 40 kHz on weld bead geometry, microstrueture and microhardness were analyzed. Experimental results indicate that, compared to that of the conventional VP-GTAW process, the weld depth and ratio of weld depth to width are improved significantly by the variable polarity frequency in the HPVP-GTAW process, which the ratio of weld depth to width is improved by 36% at equal variable polarity frequency of 100 Hz, and improved by 55% with that of 200 Hz. Weld microstructure and microhardness distribution are changed obviously with the increase of variable polarity frequency. In the conventional VP-GTA W process, the grains in weld central zone are coarser, and the microhardness in weld central zone and fusion zone is about 95 HV and the lowest 82 HV, respectively. The microhardness is enhanced to a certain extent both in the weld central zone and fusion zone with the variation of variable polarity frequency in the HPVP-GTAW process due to the refinement and uniformity of weld microstructure. With the variable polarity frequency of 600 Hz, the microhardness in weld central zone and fusion zone reaches nearly 110 HV and 97 HV, respectively.     

2A14-T6铝合金复合超高频脉冲方波变极性GTAW焊缝成形特征

以2A14－T6高强铝合金为对象,借助焊缝成形参数来评价复合超高频脉冲方波变极性钨极氩弧焊（HPVP-GTAW）焊缝成形的特征,研究了HPVP—GTAW过程中超高频脉冲方波电流参数对焊缝成形的影响．结果表明,与常规VP-GTAW电弧焊相比,在焊接过程中加入超高频脉冲方波电流可以提高焊缝熔透率,改善焊缝成形;在脉冲电流幅值和占空比一定时,脉冲电流频率对HPVP－GTAW焊缝成形影响显著;正极性持续期间有效电流保持基本一致（变化范围±5A）条件下,在一定范围内提高脉冲电流频率,增加脉冲电流幅值,同时减小占空比,可明显提高铝合金HPVP－GTAW焊缝的熔透率．     

7003-T6铝合金挤压型材在线热处理工艺研究

对7003铝合金挤压型材样品在试验室进行了固溶热处理工艺试验研究,在淬火后经双级时效处理,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别可达405 N/mm2、351 N/mm2和13%。在此基础上,在挤压生产线上进一步试验,研究了型材在线淬火工艺、停放时间及时效热处理等工艺参数对其力学性能的影响。经在线淬火,停放15 d及单、双级时效后,型材的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别可达到407 N/mm2、353 N/mm2和15.5%及390 N/mm2、353 N/mm2和15.8%。     

2A14-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊特征及接头组织性能分析

成功实现了2A14-T6高强铝合金的双轴肩搅拌摩擦焊,获得了表面成形良好,无内部缺陷的优质接头. 试验发现,在焊缝的焊核内存在一个由上、下轴肩和搅拌针所驱动的材料塑性流动交汇区,该交汇区靠近焊缝下表面. 微观分析表明,焊核上部的晶粒尺寸要小于其中部和下部的晶粒尺寸. 焊缝各区的块状第二相在焊接中发生了溶解和粗化,导致接头内出现了宽度近乎轴肩直径二倍的软化区;焊缝各层硬度分布接近,没有出现常规搅拌摩擦焊中常见的接头各层异性现象. 经拉伸测试证实,双轴肩焊接接头的强度系数达到了71%,拉伸时断在了焊核内的材料流动交汇区处.     

2024-T3铝合金板材电磁V弯成形实验

通过电磁V弯成形实验,研究不同电磁参数下2024-T3态铝合金试样成形后V型区最小弯曲半径、V型回弹角度及成形深度等方面的变化规律;同时,对比分析机械V弯试样和电磁V弯试样的形状和表面质量。结果显示,随着放电能量的升高,电磁V弯试件的最小弯曲半径减小,回弹角减小,成形深度增大;电磁V弯成形试件的表面质量明显优于机械V弯成形试件,没有局部橘皮现象及回弹翘曲缺陷;电磁V弯成形试件的V型区外侧显微硬度值,介于原始态2024-T3铝合金和机械V弯成形试件之间。     

提高6082-T6铝合金扁棒材力学性能的试验研究

针对6082-T6铝合金扁棒材力学性能较低不能满足用户使用要求,开展了调整其化学成分和生产工艺参数的试验研究。制定了内控的各元素含量范围;生产工艺中控制:铸锭均匀化温度565℃~575℃,保温8 h,出炉后强风+水雾联合冷却;挤压系数11.4;淬火温度540℃,时效温度(175±5)℃,保温10 h。生产出了力学性能较高的符合用户要求的扁棒材。     

6061-T6铝合金模板优化设计及力学性能分析

为了改善铝合金模板应用市场上的弊端,推进铝合金模板的发展,通过有限元分析软件建立ANSYS模型,对铝合金模板的标准尺寸、加劲肋个数、背楞的形状进行优化设计,得到优化后梁底铝模板的尺寸、楼板铝模板的尺寸、墙柱铝模板的尺寸.并且利用有限元分析,得到随着面板厚度的增加,模板的强度和刚度逐渐增大,但是整体的增加幅度不明显;随着...     

焊接热循环和变形历史相关的A7N01-T6本构关系

建立了与焊接热循环温度和热变形历史相关的铝合金本构关系,利用MSC.MARC二次开发接口和Fortran语言,以塑性变形有限元计算增量理论为基础,开发了适用于焊接过程的材料本构关系用户子程序.采用弹塑性(混合硬化)和蠕变性质(应变软化)描述低温应变硬化特征和高温动态回复及再结晶引起的应变软化特征,不同温度的本构关系形式一致而参数不同.结果表明,焊件的残余应力和应变结果与理论结果吻合良好.与采用理想弹塑性本构关系相比,采用新开发的本构关系,高温应变软化和低温应变硬化导致等效残余应力基本不变,纵向残余压缩塑性应变较大,相应的焊接残余变形也较大.     

6061-T6/7075-T6异种铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能

利用搅拌摩擦焊实现了2 mm厚7075-T6/6061-T6异种铝合金连接,并对材料放置位置和转速对接头成形与组织性能的影响进行了分析. 结果表明,7075-T6铝合金置于前进侧时更有利于焊接过程中材料的迁移行为,焊缝成形及接头性能更优.当焊接速度为150 mm/min、转速为1 000 r/min时,可获得内部无明显缺陷、外观良好的异种铝合金接头;相较于母材,热力影响区的小角度晶界含量增加,焊核区发生动态再结晶,小角度晶界转化为大角度晶界;接头拉伸性能随转速的增加,呈现先增加后减小的趋势.接头的平均抗拉强度和断后伸长率分别达到231 MPa和4.0%. 接头的断裂位置位于6061侧焊核区,与接头硬度最小位置相吻合.