6061铝合金反向挤压工艺研究

本文研究了在反36MN挤压机上,采用不同的挤压工艺对制品的影响。通过实验分析,确定了既能满足性能需要,又能提高生产效率的优化方案。     

稀土硝酸镧对6061铝合金原位磷化涂层性能和表面形貌的影响

磷化液中添加稀土可提高磷化效率和质量,目前未见有关稀土硝酸镧[La(NO_3)_3]在原位磷化应用中的报道。在以二苯基膦酸为原位磷化剂的原位磷化液中添加不同含量的La(NO_3)_3,在6061铝合金表面制成磷化有机涂层。通过极化曲线、电化学交流阻抗、全浸泡试验、扫描电镜(SEM)分析La(NO_3)_3含量对涂层性能、表面形貌的影响,并将添加La(NO_3)_3的原位磷化涂层与铬酸盐处理涂层、磷酸盐处理涂层进行比较。结果表明:稀土La(NO_3)_3盐作为促进剂显著提高了6061铝合金在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能,且添加质量分数1.0%稀土La(NO_3)_3制备的原位磷化有机涂层的性能最佳;加入稀土La(NO_3)_3有效增强原位磷化有机涂层与铝合金基体的结合力;添加了稀土La(NO_3)_3的有机涂层的表面平滑、均匀、致密,进一步印证了极化曲线和电化学测试的结果。     

三维表面粗糙度的均一性研究

基于分形几何理论,通过分析各种机加工表面的轮廓谱矩和表面谱矩的关系,给出了三维表面形貌的均一性定义和定量评价方法。实验表明：精车和平磨工件的高度,斜度均一性较好,而镗和铣加工表面高度,斜率的均一性都比较差;刨加工表面的高度均一性较好,但斜率均一性较差。     

汽车车身 6061 铝合金电阻点焊工艺优化

目的优化6061铝合金电阻点焊工艺参数。方法采用正交实验对2 mm厚6061铝合金薄板进行对接,并进行了方差分析和性能测试。结果当选取方差最优方案,即电流22 k A、电极压力0.15 MPa、焊接时间15个周波这组焊接参数时,接头抗拉力为5.444 k N,较正交实验最大值提高了25.5%。而选取电流22 k A、电极压力0.20 MPa、焊接时间11个周波的焊接参数时,接头抗拉力最大,为6.262 k N,较正交实验最大值提高了44.35%。结论 6061铝合金最佳焊接参数为:电流22 k A、电极压力0.20 MPa、焊接时间11个周波。     

不同热处理工艺对6061铝合金塑性和硬度的影响

不经过特殊处理的铝合金材料在常温条件下属于低塑性、难变形材料,制约其在工业中的应用.以6061-T6铝合金板材为研究对象,通过单向拉伸试验、维氏显微硬度测试和金相试验等方法分析了不同热处理温度、保温时间和冷却方式等热处理工艺参数对6061铝合金塑性性能和硬度的影响规律.研究结果表明,再结晶发生的程度是影响6061铝合金塑性性能的主要原因.热处理加热温度在410～590℃范围内,保温时间为2 h,采用空冷(AC)冷却条件,6061铝合金的塑性性能随热处理温度的升高呈现出波动增加,在560℃时达到最大值22.92％;而其硬度则表现出先降后升的变化趋势.在同一热处理温度和冷却方式条件下,延长保温时间,6061铝合金的塑性性能先增大后减小,总体呈上升趋势,而硬度则先降后升.在同一热处理温度和保温时间条件下,空冷(AC)、炉冷(FC)和水冷(WQ)三种不同的冷却方式对6061铝合金塑性性能的影响不大,但对其硬度的影响较大.在所选试验条件下,综合考虑6061铝合金的力学性能指标,热处理加热温度为560℃、保温时间为4 h、水冷方式下能够获得较为理想的强度、硬度和塑性性能.     

铝合金熔模石膏型铸件表面粗糙度形成机理的探讨

本文通过熔模石膏型铸造法研究了铝合金铸造表面微观粗糙度的形成机理。试验结果及分析表明:在不考虑铸件表面缺陷及熔模表面粗糙度很小的前提下,熔模石膏型铸件表面粗糙度主要由铸件表面晶界处由于凝固收缩产生的凹沟所决定,通过扫描电镜对铸件表面形态的观察可以清楚地看出:表面晶界处的凹沟是减小熔模石膏型铸件表面粗糙度的限制性因素。     

6061铝合金板材锯齿形屈服行为的研究

对6061铝合金板材锯齿形屈服行为中应力跌幅、跌落时间等多个特征物理量随应变率的变化规律进行了系统的研究,探讨了锯齿形行为对材料力学性能的影响。结果表明,应力跌幅个数,跌落时间及其个数,再加载时间及其个数均随着应变率的增大而逐渐减少;当应变率为1.4×10-3s-1时,6061铝合金板材的锯齿形屈服行为最弱,板材的力学性能最好。     

表面粗糙度预测及三维形貌仿真

鉴于表面粗糙度会直接影响工件的使用性能和使用寿命,将理论分析与试验相结合,根据车削时不同切削用量下的表面粗糙度数据,建立了表面粗糙度预测模型.对表面粗糙度进行理论预测并对加工表面的三维形貌进行了仿真,其仿真结果总体上与试验数据接近.使用粗糙度预测模型对试验获得的数据进行拟合,结果表明:粗糙度预测值与试验结果较吻合.     

时效工艺对6061铝合金力学性能各向异性的影响及微观组织研究

采用单向拉伸试验研究了经不同时效工艺处理的6061铝合金轧制板材在轧制方向(0°)、倾斜方向(45°)和横向(90°)的力学性能各向异性.实验结果表明,轧制态6061铝合金的力学性能与热处理工艺密切相关,且表现出明显的各向异性.其中T6态6061铝合金力学性能各向异性最不明显.轧制态6061-T6铝合金有较强的立方织构{001}〈100〉和较弱的织构成分{001}〈100〉,目前采用的人工时效方法对其晶粒的显微组织和织构演化的影响不大.相对于经其他工艺处理的轧制态6061铝合金,经240℃高温时效处理的轧制态6061-T6铝合金位错密度大,且分布更均匀.轧制态6061-T6铝合金中明显的高密度β″析出物是其具备最高强度和最低各向异性的主要原因.     

6061铝合金搅拌摩擦焊工艺窗口的研究

目的提高6061铝合金搅拌摩擦焊接头的质量,确定合适的工艺参数范围。方法设计3种不同的搅拌头进行焊接,分析接头拉伸强度与组织性能,并根据试验结果建立工艺窗口,选择合适的轴肩尺寸及工艺参数范围。结果随着轴肩尺寸减小,焊缝宽度、金属流动性、热力影响区面积均减小,在较大的焊接速度及较小的搅拌头转速下,焊缝底部出现缺陷;采用轴肩直径小的搅拌头进行焊接,在一定焊接参数范围内,焊接接头的拉伸强度得到提高;随着轴肩直径减小,焊核区晶粒组织细化,材料变形程度减小;由建立的工艺窗口可知,当轴肩尺为9 mm时,可选择的参数范围最大。结论焊接时采用小尺寸轴肩,可以在搅拌头行走速度更低、转速更大的情况下,仍然可以保持合理产热量,使接头性能得到提高。     

铝合金筒段化学铣切工艺研究

对2219铝合金筒段的化学铣切工艺进行了研究,以确定化学铣切工艺的最佳配方和工艺控制要点.对NaOH、Na2S、三乙醇胺(TEA)和溶解Al正交试验的结果进行了验证性试验,确定了对化学铣切表面粗糙度的影响程度依次为:Na2S、溶解Al、TEA、NaOH,化学铣切溶液的最佳配方为:75～150 g/L NaOH, 6～15 g/L Na2S, 38.5～42.0 g/L TEA,溶解Al 32.5～120.0 g/L.按该配方对2219铝合金筒段进行化学铣切,可达到最佳效果:表面粗糙度1.2～1.4 μm、化学铣切壁厚公差≤0.12 mm、化学铣切轮廓线线偏离≤0.75 mm.     

大尺寸自由曲面铝反射镜超精密抛光工艺

针对大尺寸自由曲面铝反射镜在单点金刚石车削(SPDT)后出现的划伤、波纹等缺陷,研究了抛光介质和加工参数对自由曲面铝合金超精密抛光结果的影响.利用Wyko NT9300白光干涉仪和VHX500超景深显微镜对AA6061铝合金抛光表面进行了检测,将抛光前后的表面形貌以及不同条件下的抛光结果进行了比较.实验中采用质量分数不同的金刚石油性悬浮液作为抛光液,采用羊毛轮作为抛光轮,在一台精密加工中心上先后进行了平面抛光和自由曲面抛光实验.实验结果表明,工件的表面粗糙度Ra由抛光前的144.59 nm降低到了抛光后的6.03nm,其中油性润滑剂在抛光过程中起微量去除和降低划擦几率的关键作用,使用优化的工艺参数在AA6061自由曲面上获得了理想镜面.     

铝材无烟化学抛光剂的研制

为了消除传统的三酸抛光对环境和人体健康的危害,开发了以磷酸-硫酸为基液的无烟化学抛光技术.该技术的关键是在基础液中添加一些具有特殊作用的化合物来替代硝酸,在H3PO4(85%):H2SO4(98%)=(2.5～3.0):1.0,ρ(Al3 )=5～12 g/L,复合添加剂量为3～8 g/L,温度为95～115 ℃,时间为2.5～4.0 min的条件下,可以提高化学抛光质量,抑制铝材的点蚀,减缓全面腐蚀,获得较好的抛光效果.     

Ni-Ti形状记忆合金电化学抛光工艺研究

为提高Ni-Ti形状记忆合金的表面质量,以Ti50.8Ni(原子分数,%)为基材进行纳米级电化学抛光加工试验。基于自行研制的电化学抛光加工系统及抛光液,通过正交试验和单因素试验,分析了电流密度、抛光时间、抛光温度、电极间距等因素对电化学抛光的影响程度及影响机理。采用Micro XAM-100白光干涉仪对抛光试样进行检测。结果表明:最佳抛光工艺为电流密度J=1.0 A/cm2、电极间距d=15 mm、抛光时间t=140 s、抛光温度θ=15℃。在最佳工艺参数下抛光质量良好,试件表面粗糙度值显著降低至27.8 nm,表面平整均匀、光亮如镜。     

铝及铝合金高亮度无黄烟化学抛光工艺

从化学抛光机理入手 ,通过大量试验得到高亮度的无黄烟化学抛光添加剂及相应的抛光工艺 ,在消除黄烟污染的前提下提高了无烟化学抛光的亮度 ,同时用电化学方法对添加剂机理进行了分析。     

铝合金碱性电化学抛光新工艺

为了克服碱性Brytal法抛光铝材的缺点,在NaOH溶液中加入EDTA作光亮剂抛光铝材,可获镜面光亮效果.其中直流抛光的工艺条件为:光亮剂25～40g/L、操作电压7 V、电流密度20 A/dm2、溶液温度45～50℃,抛光20 min后铝材表面反射率为90%,阳极溶解损耗0.018 2g/cm2;采用周期换向抛光时溶液温度可降低至40℃,阳极溶解损耗仅0.010 1g/cm2.两抛光新工艺在生产成本、操作环境和抛光效果等方面均优于传统碱性电化学抛光.     

GH4169高温合金化学铣切表面粗糙度的影响因素

为了满足生产对GH4169高温合金化学铣切加工表面粗糙度的要求,通过单因素试验研究了化铣液的主要成分和化铣工艺参数对GH4169高温合金表面粗糙度的影响。结果表明:随着化铣液中FeCl3和HNO3浓度的升高,表面粗糙度呈下降趋势;当化铣液温度高于50℃时,表面粗糙度在1.4μm以下;HCl,HF浓度均为200 mL/L时,表面粗糙度最小;添加剂SA和SN能够降低表面粗糙度和消除凹槽;随着化铣液中Ni2+浓度的增加,表面粗糙度也随之变大,当Ni2+浓度大于26.95 g/L时,表面粗糙度达到1.6μm以上,不符合加工要求;最佳化铣工艺为200～250 g/L FeCl3,200 mL/L HF,150 mL/L HNO3,200 mL/L HCl,0.2 g/L添加剂SA,0.5 mL/L添加剂SN,温度53℃,该工艺下化铣的GH4169高温合金表面质量良好,无凹槽、沟蚀,表面光洁,粗糙度小于1.6μm,符合生产要求。     

铝材微弧氧化功率与表面粗糙度的关系

在实际工业应用中,对不同的产品表面粗糙度有不同的要求,因此,在利用表面处理技术对产品进行表面处理时,其对产品表面粗糙度的影响成为必须考虑的因素.采用微弧氧化技术,以LY12铝合金为试验样品,通过改变不同的微弧氧化功率,制备相应的铝合金陶瓷膜,分别对陶瓷膜进行SEM分析及表面粗糙度测量,得出铝合金陶瓷膜表面粗糙度随微弧氧化功率的变化曲线,研究了氧化功率对铝合金陶瓷膜表面粗糙度的影响.结果表明:微弧氧化功率对铝合金陶瓷膜表面粗糙度的影响非常明显,随着微弧氧化功率的提高,陶瓷膜粗糙度随之增大.并从机理方面进一步做了分析.     

铜及其合金化学抛光工艺研究

为了满足铜材钝化时对处理表面的要求,对化学抛光工艺及配方进行了深入研究,并分析了抛光液中各组分及工艺条件对抛光质量的影响.该工艺的最优配方及工艺条件为:50～55 mL/L磷酸,10～15 mL/L硝酸,25～30 mL/L草酸,1.0～1.5 g/L尿素,1.5～2.0 g/L香豆素,2.5 g/L磺胺,水余量,抛光温度55 ℃左右,抛光时间2～5 min.用此最优配方及工艺条件对铜及其合金进行化学抛光,可获得最佳抛光效果,且该工艺具有溶液成分简单、易于操作、抛光速度快、亮度好、污染低等优点.     

基体表面粗糙度对镀铬轴机械电解镜面抛光的影响

机械电解镜面抛磨镀硬铬层轴类零件时，通常从电、液参数，工件，工具转速等着手，优选出最佳参数。但在试验中发现，零件基体表面粗糙度对抛光效果有着非常重要的影响，甚至决定抛光的成败。通过对比试验发现，零件基体表面粗糙度越低，抛光效果越好；反之，则差。