1420铝锂合金自冲铆连接工艺及静态失效机理

采用两种规格铆钉对1420铝锂合金板的自冲铆接过程进行了数值模拟,并对模拟结果进行了验证。基于拉伸-剪切试验研究了两种铆钉接头的静力学性能和失效模式,并利用扫描电子显微镜对试件进行微观失效分析。结果表明:试验结果与模拟结果具有良好的一致性。大规格铆钉接头的静力学性能明显优于小规格铆钉的自冲铆接头。两种接头的失效模式均为下板与铆钉分离;大规格铆钉的接头上板出现严重撕裂,属于韧性断裂。     

1420铝锂合金的各向异性

以1420铝锂合金为对象，研究了轧板的各向异性在时效过程中的演化，并探讨了δ′相强化的各向异性机制。研究结果表明：随着时效的进行，合金的各向异性逐渐增强，合金的拉伸断裂特征也出现各向异性；且随着时效的进行，合金的断裂方式由沿晶分层断裂向沿亚晶分层断裂转变。可以认为，δ′相是通过共面滑移来软化滑移面、减少滑移系数目，从而增强合金的各向异性。     

1420铝锂合金激光焊接工艺研究

对2.5 mm厚1420铝锂合金板材进行了YAG激光焊接,重点研究了YAG激光焊接工艺参数对焊缝成形的影响和接头的拉伸、疲劳性能及其影响因素.研究结果表明,焊接工艺参数中离焦量对焊缝成形的影响为抛物线趋势,存在最佳离焦量值;焊接速度对它的影响为直线下降趋势;激光功率对它的影响为直线上升趋势.热处理的影响较大,热处理后接头的抗拉强度有很大提高.     

1420铝锂合金激光焊接特性研究

对3mm厚的1420铝锂合金进行了激光焊接试验。发现用3kWCO2激光,在激光功率密度未达到一般铝合金激光深熔焊阈值情况下,对1420铝锂合金却可获得较好的深熔焊效果,接头抗拉强度可达母材的80%,并分析了焊接效果和气孔形成机理。     

1420铝锂合金电阻点焊与压印连接力学性能对比

对1420铝锂合金同种板材分别进行电阻点焊和压印连接试验,对连接试验所得的各组接头进行拉伸-剪切试验。对电阻点焊接头进行超声扫描和破坏性检测,对压印接头进行破坏性检测。分别从接头的成形质量、载荷承载能力、失效形式和能量吸收能力等方面进行对比分析。试验结果表明:超声扫描可以有效检测电阻电焊连接接头的焊核直径;电阻点焊连接接头的载荷承载能力(均值载荷为3679.1N)和能量吸收能力(能量吸收均值为3.164 J)均优于压印连接接头(均值载荷为2232.3N,能量吸收均值为0.619J)。     

1420铝锂合金激光焊接的研究

对1420铝锂合金激光焊接中存在的主要缺陷产生的原因进行了系统的分析。重点阐述了激光焊接工艺参数对其焊缝成形和过程不稳定性的影响。     

镓中间层1420铝锂合金扩散连接界面组织与性能

采用机械加压的方法,在大气环境下开展镓中间层1420铝锂合金扩散连接试验;通过光学显微镜、扫描电镜和剪切强度试验等方法,研究了温度、压力、时间3个参数对界面组织和接头性能的影响规律。结果表明,温度越高,压力越大,时间越长,形成的界面组织越好,接头性能越高,且接头剪切断口形貌表现为越来越多的撕裂带,其规律与普通扩散连接相同。当温度520℃、压力11MPa、时间1h时,接头剪切强度达到81.6MPa。随着温度的增加和时间的延长,在界面附近形成了越来越宽的镓分布层,表明中间层镓沿晶界向母材的扩散距离越来越大,反映出原子扩散进行的越来越充分。但压力对此影响不大。     

镁合金自冲铆连接技术研究现状

镁合金具有密度小、比强度高等优点,在汽车车身中的应用越来越受到重视,能实现汽车轻量化。自冲铆作为一种机械连接技术已被广泛用于汽车结构中的铝合金、异种材料的连接。然而,镁合金的自冲铆连接比较困难因为室温下镁滑移系少、延展成型性能差。为了抑制裂纹在镁合金自冲铆连接中生成、改善镁合金自冲铆连接接头性能,最近开发了激光辅助加热、原位感应加热镁合金自冲铆连接技术。主要介绍了辅助加热自冲铆连接工艺方法的提出背景、工艺特点以及所得到焊接接头的主要性能。     

1420铝锂合金板材成形性能试验研究

通过试验，分析了1420铝锂合金板料的两种不同热处理状态下的冷成形性能，得出相关的数据和结论，对这种板材冷成形具有一定的指导意义。     

1420铝锂合金搅拌摩擦焊接力学性能

针对厚度为2.8 mm的1420铝锂合金进行搅拌摩擦焊接研究,了解搅拌摩擦焊工艺参数对接头组织和性能影响.结果表明,在优化焊接参数条件下,1420铝锂合金的搅拌摩擦焊接头抗拉强度和断后伸长率均能够达到母材的90%,并且较大的焊接热输入有利于进一步提高搅拌摩擦焊接头的强度系数.通过拉伸断口扫描及显微硬度观察,1420铝锂合金搅拌摩擦焊接头拉伸断口主要为准解理和韧窝断裂的复合断口,对比各个区域的显微硬度,焊缝区域硬度高于母材,且后退侧热力影响区硬度最高,而且搅拌摩擦焊接头中存在典型的"S"线特征.     

1420铝锂合金表面氧化膜特征分析

采用多种分析方法对1420铝锂合金表面氧化膜进行了分析。结果表明合金表面富集了元素Li和Mg，且表面主要为由Li和Mg的氧化物组成的疏松氧化膜，其厚度约为0.05mm。合金表面氧化膜的形成与温度密切相关，氧化膜从300℃开始形成速度较快，400℃以上迅速扩展并形成连续的氧化膜，且氧化膜的形貌发生明显变化。     

1420铝锂合金模锻件锻造工艺的研究

利用高温变形实验，研究了1420铝锂合金在不同变形条件下的变形行为，获得合金的塑性图、变形抗力图、晶粒尺寸－变形程度关系图，确定出合金的锻造工艺参数：锻烧温度为350－420℃，临界变形程度为8％－10％，变形速率以低速为宜。结合实际情况，制定出合理的、经济的1420铝锂合金模锻件成形工艺，即6000t水压机上多方锻开坯→车成锥体→8000t卧式挤压机上终压模成形。生产出的1420合金模锻件尺寸精度高，综合性能优良。     

1420铝锂合金DC铸造的常见缺陷

介绍了 14 2 0铝锂合金 DC铸造的几种常见缺陷 ,并结合合金的特性对产生这些缺陷的成因进行了分析 ,进而提出了减少这些缺陷的途径     

1420铝锂合金激光焊接气孔抑制技术

分别采用气体和固体两种类型、三台激光器对1420铝锂合金消除气孔的焊接工艺进行了试验研究.结果表明,1420铝合金表面氧化膜对产生气孔有很大影响,化学清理可以获得气孔较少的焊缝.保护气体种类、气体流量、焊接速度对1420铝锂合金气孔都有影响.适宜的双激光束焊接工艺可以获得成形美观且无气孔的优质1420铝锂合金焊缝,是1420铝锂合金焊接较为理想的焊接工艺.     

1420铝锂合金激光焊接气孔形成机理

1420铝锂合金与传统的2000、7000系列铝合金相比，密度低12％，弹性模量高8％左右，具有优异的抗腐蚀性和高温性能。激光焊接作为一种快速高效的焊接方法，在焊接1420铝锂合金时存在一个问题，即具有严重的气孔倾向。针对1420铝锂合金激光焊接中气孔产生的原因进行了比较系统的分析。分析认为，表层物质是焊接过程中氢的主要来源，一定要采用适当的方法进行彻底的清除，而Mg、Li等合金元素不仅增加了熔池吸氢倾向，还增加了匙孔末端的不稳定性，应该采用合适的熔透模式，改善熔池的流动，将这种不稳定性降到最低。     

1420铝锂合金异种板压印接头力学性能的研究

为了研究1420铝锂合金(1420)与异种材料的压印连接能力,选取TA1合金板、镀锌钢板和H62铜合金板与1420进行异种压印连接试验。对三组接头进行拉伸-剪切试验,得到三组接头的载荷-位移曲线。结果表明:TA1-1420接头的镶嵌量最大为0.2 mm,H62-1420接头的颈部厚度最小为0.34 mm;TA1-1420、H62-1420接头在拉伸-剪切试验中的最大载荷分别为4618.729、3119.3 N;TA1-1420、H62-1420接头的平均能量吸收值分别为9.84、3.865 J。     

表面机械研磨1420铝锂合金的微观组织研究

利用H-800透射电镜观测表面机械研磨(SMA)1420铝锂合金样品的微观组织结构特征。研究发现,经表面机械研磨处理后1420铝锂合金样品表层发生了严重的塑性变形,从最表层到基体,大致形成四个阶段的变化:纳米层、亚微米层、过渡层、基体组织。其中在过渡层的位错胞结构也很好地映衬出了计算模拟纳米晶体的结构,为进一步研究其纳米化机制奠定了基础。     

细晶1420铝锂合金超塑性能试验研究

文章以采用双级时效制度和转向轧制工艺制备的细晶1420铝锂合金为研究对象,通过恒应变速率超塑拉伸试验,研究了合金的单轴超塑拉伸性能。结果表明,在460℃~520℃温度条件下和1×10-4s-1~5×10-3s-1应变速率范围内,细晶1420铝锂合金表现出良好的超塑性,在温度460℃、应变速率1×10-4s-1条件下,延伸率达到650%。利用光学显微镜和透射电镜等检测手段,对超塑变形后材料的组织进行了观察和分析。     

细晶1420铝锂合金超塑变形行为

通过单轴超塑性拉伸试验,研究细晶1420铝锂合金在440℃⁵00℃温度范围和1×10-4s-1500℃温度范围和1×10-4s-1¹×10-2s-1初始应变速率范围内的超塑性变形行为,揭示其变形性能与工艺参数的相关性。结果表明,细晶1420铝锂合金超塑变形真应力-真应变曲线呈现两种典型的流变特征,即当变形初始应变速率低于0.0003s-1时,表现为稳态型;当初始应变速率高于0.0003s-1时,以软化型为主,且随着变形温度的升高和应变速率的降低,峰值应力降低。合金的最佳超塑性变形条件为480℃、1×10-4s-1,在该条件下,延伸率达到550%。随着应变速率的升高,延伸率降低;随变形温度的升高,延伸率则呈先升高后降低的趋势。利用多试样法进行线性拟合,获得试验条件下细晶1420铝锂合金的应变速率敏感性指数m值在0.411×10-2s-1初始应变速率范围内的超塑性变形行为,揭示其变形性能与工艺参数的相关性。结果表明,细晶1420铝锂合金超塑变形真应力-真应变曲线呈现两种典型的流变特征,即当变形初始应变速率低于0.0003s-1时,表现为稳态型;当初始应变速率高于0.0003s-1时,以软化型为主,且随着变形温度的升高和应变速率的降低,峰值应力降低。合金的最佳超塑性变形条件为480℃、1×10-4s-1,在该条件下,延伸率达到550%。随着应变速率的升高,延伸率降低;随变形温度的升高,延伸率则呈先升高后降低的趋势。利用多试样法进行线性拟合,获得试验条件下细晶1420铝锂合金的应变速率敏感性指数m值在0.41⁰.48范围内,超塑变形激活能Q在43.5kJ/mol0.48范围内,超塑变形激活能Q在43.5kJ/mol⁷9.7kJ/mol范围内。