5083铝合金板材表面裂纹产生原因分析

为了查明某批次5083铝合金板材表面出现的裂纹的本质及形成的原因,在带有裂纹的板材上取样进行试验研究。通过宏观组织和显微组织检查,以及能谱分析,结果表明,由于铸锭表面存在一定深度和长度的凹痕处聚集了氧化物和非金属元素,造成铸锭经轧制后在板材上形成了贯通其表面的裂纹。     

5083铝合金大规格扁锭熔铸工艺研究

分析了5083铝合金440 mm×1 500 mm规格扁锭的熔铸工艺特点,试验了不同铸造工艺参数对铸造性能的影响。重点分析了铸锭裂纹倾向及预防措施。     

高速列车挡风板安装座用5083铝合金断裂原因分析

某型号高速列车在入厂检修时发现其挡风板安装座出现裂纹和断裂现象.结合宏观及微观形貌观察、化学成分分析等手段对失效件的失效机理进行分析.研究表明,安装座表面处的断裂是由疲劳裂纹的扩展引起的,即疲劳失效,而疲劳裂纹是由挡风板承受来自侧风和穴风的循环载荷作用引起的;安装座补强板处的裂纹是由应力腐蚀作用引起的,应力来自于挡风板承受的交变载荷,腐蚀作用主要是电极电位相差较大的5083铝合金和普通碳素结构钢裸露接触,并且在腐蚀介质作用下发生电偶腐蚀.     

5083铝合金TIG焊接缺陷产生机理及预防措施

在项目施工现场5083铝合金管道及设备的TIG焊接过程中,经常会出现气孔、裂纹、夹杂等焊接缺陷,焊接缺陷的存在或焊缝多次返修处理不仅不能满足生产需求,甚至可能给化工装置的安全运行造成重大隐患。文章通过对施工过程中5083铝合金TIG焊接缺陷的产生原因进行了分析总结,并针对不同的焊接缺陷给出了相应的预防措施,有效降低了5083铝合金焊接缺陷的发生频率,提高了项目现场5083铝合金的焊接一次合格率,为后续5083铝合金焊接质量提升提供借鉴。     

受电弓用5083铝合金焊接裂纹分析

新设计一种受电弓的上框架采用5083铝合金通过钨极氩弧焊（TIG）焊接而成,在试制过程中发现上交叉管与纵支柱连接部位出现裂纹。为查明裂纹产生的原因及机理,对裂纹件取样通过理化测试、金相分析、断口分析技术手段进行了综合分析。分析结果表明：焊接过程中的热输入过大和焊缝凝固时产生的收缩应力使得接头出现液化裂纹,该裂纹属于热裂纹。针对分析结果提出了改进措施并加以验证,为后续类似产品的试制和生产提供一定的技术支撑。     

铝合金前臂断裂失效分析

某表面镀铜的铝合金前臂连接杆受单向下压应力作用,使用3个月后发生开裂,通过化学成分分析、宏观及微观断口分析、高倍金相检验、力学性能试验、显微硬度测定等方法对铝合金杆断裂原因进行了综合分析,结果表明：铝合金杆是弯曲应力作用下的疲劳断裂,疲劳从表面线性起裂,镀铜前材料本身存在裂纹缺陷,镀铜进一步渗入基体材料,工作中铝合金杆受到了单向应力进而加速导致疲劳开裂。     

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 结合具体的焊接结构和实际的生产工艺,对5083铝合金部件角接接头焊后延迟裂纹的成因进行了分析。排除了焊接工艺和冶金因素的影响,研究认为工件焊后立即进行热矫正导致了焊缝周围应力过大,破坏了焊缝中未凝固的液相,这是产生延迟裂纹的直接原因,焊缝周围较大的刚性限制了焊接应力的释放是产生延迟裂纹的辅助因素。提出避免焊后立即进行热矫正是控制延迟裂纹产生的有效措施。     

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,...     

5083铝合金热轧板研究

针对5083铝合金铸锭热轧时出现的开裂缺陷，研究了钠脆机理，分析了钠的来源，给出了解决办法；应用正交设计实验，解决了规定非比例伸长应力不稳定难题；研究了腐蚀机理，提出了提高抗蚀性能的手段。     

A7N01P-T5铝合金断裂韧度的厚度效应

采用国家标准GB4161-2007对高速列车承载底架焊接结构材料A7N01P-T5铝合金型材的断裂韧度KC进行了测试和分析,测试了3种厚度母材的KC,基于能量理论和线弹性力学提出A7N01P-T5铝合金断裂韧度随试样厚度变化关系KC(B)的解析公式,并进一步采用国家标准GB21143-2007的CTOD试验对其进行验证.结果表明,该公式具有较高的精度和普适性,可用于确定不同板厚材料的KC,将公式应用于不同壁厚条件下的焊接结构的完整性评定,以此节省人力物力,并大幅度缩短焊接结构完整性评定及结构剩余寿命的计算周期.同时为各种金属材料的KC获取提供通用性的方法和参考准则.     

5083铝合金压力容器的铆装焊接工艺

以10 mm厚5083铝合金为原材料,介绍铝合金压力容器下料、铆装、焊接的工艺流程。通过方案的对比分析,总结出符合实际生产的铆焊工艺流程为:先装配母筒和母筒法兰,再装配支筒和支筒法兰,最后将两个焊接好的整体部件进行装配,此工艺流程可利用现有设备,保证产品质量,尤其在批量生产的情况下工时定额最短,提高了生产效率。     

Joint performance of CO2 laser beam welding 5083,H321 aluminum alloy

Laser beam welding of aluminum alloys is expected to offer good mechanical properties of welded joints. In this experimental work reported, CO2 laser beam autogenoas welding and wire feed welding are conducted on 4 mm thick 5083- H321 aluminum alloy sheets at different welding variables. The mechanical properties and microstructure characteristics of the welds are evaluated through tensile tests, micro-hardness tests, optical microscopy and scanning electron microscopy （SEM）. Experimental results indicate that both the tensile strength and hardness of laser beam welds are affected by the constitution of filler material, except the yield strength. The soften region of laser beam welds is not in the heat-affected zone （ HAZ ）. The tensile fracture of laser beam welded specimens takes place in the weld zone and close to the weld boundary because of different filler materials. Some pores are found on the fracture face, including hydrogen porosities and blow holes, but these pores have no influence on the tensile strength of laser beam welds. Tensile strength values of laser beam welds with filler wire are up to 345.57 MPa, 93% of base material values, and yield strengths of laser beam welds are equivalent to those of base metal （264. 50 MPa）.     

LNG全容罐5083铝合金吊顶焊接施工技术

在LNG全容罐建造过程中,铝合金吊顶和拱顶是在混凝土外罐内底部施工,完成后整体气吹顶升至罐顶位置固定.5083铝合金吊顶属于4.76mm的铝板搭接拼焊而成,主要起保温绝热作用,焊接采用手工钨极氩弧焊来完成,在焊接过程中,需要采用合理的焊接顺序和措施来减少残余应力和变形.     

含两种尺度微裂纹的高强铝合金的断裂韧性模型

基于高强铝合金在断裂过程中萌生不同尺度微裂纹的机制,用断裂力学建立两种尺度微裂纹影响应力应变场的规律,导出高强铝合金拉伸延性与两种尺度微裂纹的关系,由断裂韧性与拉伸延性的关系建立了高强铝合金断裂韧性与双级微裂纹的非线性关系模型。通过模型解析,分析两种尺度微裂纹体积分数对高强铝合金断裂韧性的影响规律。结果表明:随着一级微裂纹体积分数的增加,材料的断裂韧性开始迅速下降,然后缓慢降低;在较大尺度微裂纹之间萌生小尺度微裂纹,将显著降低合金的断裂韧性。将高强铝合金的结晶相作为一级微裂纹,将弥散相和粗大析出相作为二级微裂纹,预测高强铝合金断裂韧性随两种尺度相(微裂纹)的变化,其规律与实验结果较为吻合。利用模型解析与实验验证结果,提出了改善高强铝合金断裂韧性的组织控制方向。     

5083铝合金MIG焊接头微观组织与力学性能

采用熔化极惰性气体保护焊开展了6 mm厚5083-H111铝合金热轧板焊接工艺试验,研究了接头宏观形貌和力学性能随工艺参数的变化规律,分析了不同区域的微观组织和元素分布对接头力学性能的影响。结果表明,采用优化后的工艺参数进行焊接,得到的接头表面成形良好,无明显缺陷。随着送丝速度增加,焊缝宽度随之增加;熔合线附近的热影响区发生完全再结晶,形成了粗大的等轴晶;焊缝边缘沿散热方向形成柱状晶,焊缝中心则为细小的等轴晶组织;Fe和Mn在热影响区偏聚严重,形成Al6(Fe, Mn)相,焊缝中Mg主要分布在晶界处,形成β(Al3Mg2)相。拉伸试验结果表明,接头最大抗拉强度可达307 MPa,约为母材抗拉强度的96%,拉伸后断裂于热影响区,呈韧性断裂;受焊接热输入影响,焊缝和热影响区的硬度低于母材,随着焊接热输入增加,焊缝和热影响区的硬度降低。创新点： (1)优化焊接工艺参数,获得了表面成形良好的焊接接头。(2)研究了焊接工艺参数对接头宏观形貌和气孔分布的影响。(3)阐明了接头不同区域的微观组织和元素分布对接头力学性能的作用机理。     

微合金化元素Zr对5083铝合金组织和性能的影响

在实验室中用井式坩埚炉熔炼铸造了5083和5083+0.1Zr两种铝合金,轧制后在100～450℃范围内退火。通过金相显微镜、显微硬度计、扫描电镜、电子万能试验机、透射电镜对合金的铸态组织、板材纤维组织、力学性能、耐蚀性能、第二相粒子成分进行了分析,研究了微量元素Zr对5083铝合金组织性能的影响。结果表明,添加微量元素Zr能够细化合金组织,与未添加Zr相比,添加0.1Zr的5083合金的铸态晶粒尺寸从123μm降至73μm,并使第二相粒子Al₆Mn(Fe)尺寸变小;同时使晶间腐蚀坑变小,合金耐蚀性得到提高。添加微量元素Zr还能抑制合金板材再结晶,300℃退火1 h无明显再结晶现象;尤其是5083+0.1Zr合金经250℃退火1 h,抗拉强度为389.50 MPa,屈服强度为215.62 MPa,伸长率为18.2%,仍完全满足使用要求。     

超快速加热退火下保温时间对5083铝合金组织及力学性能的影响

利用Gleeble-3500热模拟系统和电子背散射衍射(EBSD)技术对5083铝合金超快速退火组织的演变规律进行了研究,探讨了5083铝合金经过80％冷轧变形后以500℃/s加热至450℃时,不同保温时间(1～60 s,冷却速度40℃/s)对退火组织及力学性能的影响.结果表明,随退火保温时间从1 s延长到60 s,5...     

5083铝合金搅拌摩擦焊与MIG焊缝腐蚀性能对比

对5083铝合金FSW（搅拌摩擦焊）和MIG（熔化极氩弧焊）焊缝的微观显微组织和腐蚀性能进行了分析.结果表明,FSW焊缝由细小的等轴再结晶组织构成,而MIG焊缝晶粒粗大,组织不均匀.电化学腐蚀试验表明,主轴旋转频率为300 r/min,焊接速度为160 mm/min,搅拌头倾角为3°的FSW焊缝与MIG焊缝相比,腐蚀电...