6061铝合金棒滚压工艺及表面成形精度调控研究

目的 针对6061铝合金棒滚压成形工艺,研究不同滚压工艺参数对影响表面成形精度的接触深度与回弹量的影响规律。方法 基于弹塑性理论,通过耦合滚压力、滚压球半径、工件半径等关键工艺参数,建立修正Hertz接触预测数学模型,结合有限元数值模拟方法对接触深度与回弹量进行分析,并利用由滚压成形实验得到的塑性变形深度验证所构建预测数学模型的准确性。结果 当滚压力为400、500、600 N时,塑性滚压深度为33.99、44.32、52.78μm;滚压速度的变化对塑性滚压深度的影响不大,当滚压速度从500 r/min增至700 r/min时,塑性滚压深度变化不足2μm。理论分析结果与仿真结果及实验结果的误差分别为11.1%及10.9%,验证了修正Hertz接触数学模型的准确性。结论 滚压力的变化直接导致塑性滚压深度变化且塑性滚压深度与滚压力呈线性关系,滚压速度的增大对材料塑性滚压深度的影响甚小。通过修正后的Hertz接触预测数学模型能有效预测6061铝合金棒被滚压后的表面成形精度,且滚压力是影响6061铝合金棒成形精度的主要因素。     

高表面粗糙度6061铝合金的两酸抛光工艺研究

目的 为了降低6061铝合金的表面粗糙度,提出了一种环保型的两酸化学抛光工艺,并探究了抛光工艺条件对6061铝合金表面粗糙度和表面形貌的影响。方法 采用正交实验设计,确定6061铝合金两酸抛光添加剂的浓度,在此基础上通过单因素实验进一步对抛光液配方、温度和时间进行参数优化。通过粗糙度仪测量抛光前后的粗糙度和表面轮廓曲线,利用金相显微镜观察抛光前后的微观表面和断面金相,并且计算最佳工艺下的失重率。结果 在温度100 ℃、抛光10 min条件下,当抛光液的成分为H3PO4+H2SO4(质量比为2︰1)、10 g/L硫酸铝、2 g/L硫酸铜、1.6 g/L金属盐A、3 g/L氧化剂B、15 g/L过硫酸铵、1.5 g/L钼酸铵时,抛光效果最好。在最佳工艺下进行抛光,使铝合金表面粗糙度从6~8 µm降低至2 µm左右,粗糙度的标准差从2 µm左右降低至1 µm以下,失重率在0.002~0.004 g/(cm².min)范围内波动,并且得到了光亮的表面。结论 该抛光体系在处理高表面粗糙度的6061铝合金时表现出良好的抛光效果,研究结果对提高3D打印的6061铝合金零件表面质量提供了较好的借鉴与理论分析基础。     

AA6061铝合金薄壁构件单点增量成形表面质量研究

目的 得到表面质量良好的铝合金薄壁构件,研究不同工艺参数对表面质量的影响。方法 对厚度为1.5 mm、径厚比为107︰1的AA6061铝合金板进行单点增量成形,利用正交实验与对照实验研究各工艺参数对表面质量的影响,并对实验过程中成形件起卷的现象进行分析与讨论,最后结合极差分析与方差分析结果,得到兼顾表面质量与成形效率的最佳工艺参数组合。结果 各工艺参数按对表面质量的影响由大到小的顺序依次为：层进给量、润滑条件、成形轨迹、工具头半径、进给速率。与层进给量为2 mm相比,层进给量为0.5 mm时的成形件表面质量明显更优。当主轴转速降低至500 r/min时,可以避免表面起卷,使构件顺利成形。结论 层进给量是影响表面质量的重要因素,层进给量越小,薄壁件表面质量与成形性能越好;降低主轴转速可以有效避免成形过程中板料起卷的现象;液体润滑剂的流动性较好,使用液体润滑剂可避免润滑失效,其润滑效果优于脂润滑的润滑效果;进给速率对表面质量的影响较小,适当提高进给速率可以有效提高成形效率。     

Ultrasonic-assisted ball burnishing of aluminum 6061 and AISI 1045 steel

In the present work, experimental study was carried out to enhance the surface properties of aluminum 6061 and AISI 1045 steel plates by ultrasonic-assisted ball burnishing process. Full factorial experimental design was utilized here to find the effect of ultrasonic vibration, feed rate, and pass number on surface roughness and hardness. The results were discussed according to interaction effect of process factors for different material. It is found from the results that for conventional burnishing process, the highest surface hardness is attained at 5000?mm/min feed rate and 5 pass number, while for ultrasonic-assisted burnishing, the highest hardness is attained at 1000?mm/min feed rate and 5 pass number. On the other hand, it is found from the results that exerting ultrasonic vibration significantly enhances the hardness value and hardened depth. Also, it is found that irrespective of type of operation and material, increase in feed rate causes higher roughness, whereas increase in pass number causes reduction in roughness. Furthermore, surface roughness of ultrasonic-assisted burnishing is lower than that of conventional burnishing process. This enhancement is due to the association of both static and dynamic loading in ultrasonic-assisted burnishing process that causes microstructure modification and limits the elastic recovery of the surface.     

影响铝合金真空钎焊质量的关键因素

通过钎剂、钎料、真空度、工装夹具和钎焊工艺等对铝合金真空钎焊质量的影响实验研究,明确了这些关键因素的影响机理,归纳出了钎焊工艺设计的关键点。工作压强≤1×10-3Pa是铝真空钎焊的必要条件,尽可能减少工装的热容量是基本的设计原则。     

Standard Reference Specimens in Quality Control of Engineering Surfaces

In the quality control of engineering surfaces, we aim to understand and maintain a good relationship between the manufacturing process and surface function. This is achieved by controlling the surface texture. The control process involves: 1) learning the functional parameters and their control values through controlled experiments or through a long history of production and use; 2) maintaining high accuracy and reproducibility with measurements not only of roughness calibration specimens but also of real engineering parts. In this paper, the characteristics, utilizations, and limitations of different classes of precision roughness calibration specimens are described. A measuring procedure of engineering surfaces, based on the calibration procedure of roughness specimens at NIST, is proposed. This procedure involves utilization of check specimens with waveform, wavelength, and other roughness parameters similar to functioning engineering surfaces. These check specimens would be certified under standardized reference measuring conditions, or by a reference instrument, and could be used for overall checking of the measuring procedure and for maintaining accuracy and agreement in engineering surface measurement. The concept of “surface texture design” is also suggested, which involves designing the engineering surface texture, the manufacturing process, and the quality control procedure to meet the optimal functional needs.     

Al5052铝合金板材平底无铆连接质量分析

目的 研究底厚值对平底无铆连接强度的影响规律。方法 对2层Al5052铝合金板材进行平底无铆连接成形试验和连接强度检测试验,分析底厚值对接头抗拉强度、抗剪强度和接头失效形式的影响。结果 随着底厚值的减小,抗拉强度逐渐增大,抗剪强度逐渐减小。当底厚值为0.5 mm时,接头的连接强度最好,接头为混合失效。结论 合理控制底厚值可保证接头的连接强度,为平底无铆连接接头质量的现场评价提供依据。     

KV6汽车发动机铝合金缸体缸盖铸造质量改善

介绍了新引进的KV6汽车发动机铝合金缸体缸盖的铸造工艺特点和浇铸系统,针对试生产过程中发现的质量缺陷,利用质量控制工具对产品质量数据进行分析,通过排列图等方法快速地找出了影响产品质量的重点质量缺陷及这些缺陷易发生的部位,并提出了相应的解决方案,最后通过与采取了改进措施的生产数据的对比,表明本文采取的质量控制方法和措施可以有效地提高铸造产品质量.     

7A65铝合金喷丸强化表面完整性及疲劳性能

目的 以7A65高强度铝合金为研究对象,研究喷丸强度、弹丸介质(铸钢丸和陶瓷丸)对靶材疲劳性能的影响规律。方法 利用扫描电镜、激光共聚焦显微镜、X射线衍射仪等仪器表征喷丸强化7A65铝合金表面完整性和疲劳失效断口,分析喷丸工艺参数与疲劳性能、断裂模式的相关性。结果 喷丸强化后铝合金表面粗糙化严重,表面粗糙度从初始0.622 μm增加至4.736 μm(铸钢丸、喷丸强度为0.22 mmA),并出现褶皱损伤;在相同喷丸强度下陶瓷丸喷丸表面粗糙度较低,无褶皱损伤。2种弹丸在金属表面引入的残余应力场基本相同,残余压应力层深约300 μm,最大残余压应力值为-480.6 MPa,其产生位置为距离表面75 μm处(喷丸强度为0.22 mmA)。铝合金疲劳性能对铸钢丸介质敏感性较高,当喷丸强度较低(0.11 mmA)时喷丸强化效果最佳,疲劳寿命是原始寿命的5倍多,疲劳源从表面转移至次表面(500 μm);当喷丸强度增至0.22 mmA时,裂纹源向表面靠近,疲劳寿命为原始寿命的2倍。铝合金疲劳性能对陶瓷丸介质敏感性较低,在喷丸强度为0.11～0.22 mmA时疲劳寿命较为稳定,在喷丸强度为0.11 m...     

铝合金铸锻联合成形工艺毛坯冲制质量控制研究

目的提高铝合金铸锻联合成形工艺毛坯冲制良品率。方法采用优化模具设计、设备配置,增加模具保温、坯料预润滑和坯料预处理工序等综合治理方法,开展生产实验研究。结果铝合金铸锻联合成形工艺毛坯冲制良品率由原来的不足85.63%,提高到了97%的稳定水平。结论7A04铸铝坯料的冲制成形条件,比7A04挤压棒材的冲制成形条件要求高,用7A04铝合金铸造坯料代替7A04铝合金棒材冲制工件时,必须对毛坯冲制成形工艺进行细致的完善。     

固化条件对热塑增韧环氧树脂的固化动力学和相分离的影响EI

采用砂型和金属型两种不同铸造方法对铸态、固溶态和时效态ZL210A合金性能及断口形貌的影响进行研究.结果表明:对ZL210A铸造合金而言,金属型铸造方法优于砂型铸造方法,其常规力学性能σb,σ0.2和δ5均高于砂型铸造,从断口形貌上看,试样断口形貌均呈现典型的穿晶断裂,且韧窝较深.其中,金属型固溶态试样的断口韧窝最为明显,呈现出较好的韧性.     

高能球磨Nd_(14)Dy_1Fe_(72)Co_5B_8合金的微观结构和磁性

本文采用 X 射线衍射,透射电镜和振动样品磁强计等技术研究了 Nd_(14)Dy_1Fe_(72)Co_5B_8合金在高能球磨过程中的结构变化以及结构与矫顽力的关系。我们认为高能球磨 Nd_(14)Dy_1Fe_(72)Co_5B_8合金的矫顽力源于晶界对畴壁的钉扎。在球磨初期,矫顽力随球磨时间的增加而增加,这主要归结于晶粒细化引起的晶界密度的增加。当球磨时间超过30小时,矫顽力随球磨时间的增加而减小,这可能是由于在球磨过程中引入很大的微观应力和高密度的缺陷,导致 R_2TM_(14)B(R=Nd、Dy;TM=Fe、Co)磁性相的磁晶各向异性场降低。     

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。     

浅析质量工具PFMEA及应用

PFMEA作为五大质量工具之一,现在已在汽车行业领域广泛应用。在航空航天业,国外很多大企业都将PFMEA作为一种有效的预防工具在使用,而国内在这方面的应用还有待提高。本文通过对某国外转包产品机加过程的应用对这一质量工具的理解做一浅析。     

5556铝合金CMT增材单道成形质量及尺寸预测模型研究

目的 研究不同参数下5556铝合金CMT增材单道成形质量及尺寸预测模型。方法 利用游标卡尺和钢直尺,对增材试样截面的余高、熔宽、成形高度及成形宽度进行测量,并且使用SPSS、Excel及Origin等软件进行尺寸预测模型的建立及验证。结果 对于单层单道增材试样,随着焊接电流从60 A增至140 A,其余高、熔宽均整体呈上升趋势,并且余高的增长速度远小于熔宽的增长速度;随着焊接速度从300 mm/min增至1 100 mm/min,其熔宽、余高均呈下降趋势,但当焊接速度超过700 mm/min时,熔宽的变化较小;随着气体流量从10L/min增至25L/min,余高的变化幅度较小,但熔宽的变化幅度较大。对于多层单道增材试样,随着焊接速度从400 mm/min变为800 mm/min,其成形高度和宽度均变小;随着焊接电流从90 A变为130 A以及层间停留时间从1 min变为5 min,其成形高度和宽度均变大。通过多层单道增材实验和尺寸预测模型可知,焊接电流与增材试样的宽度呈正相关,焊接速度与增材试样的高度和宽度皆呈负相关。结论 单层单道增材试样的熔宽主要受焊接电流的影响,而余高主要受焊接速...     

某ZTA15钛合金零件铸造表面质量异常分析

目的 以铸造表面存在黑色斑点的某ZTA15钛合金零件为研究对象,研究零件铸造表面外来物质的成分、结合方式及其形成原因。方法 利用扫描电子显微镜对零件铸造表面及截面形貌进行观察,利用能谱分析仪对零件铸造表面及截面成分进行分析。结果 零件铸造表面主要存在棕刚玉颗粒和碳黑颗粒两种外来物质,棕刚玉颗粒嵌入铸件基体,碳黑颗粒附着于铸造表面。结论 零件铸造表面黑色斑点是碳黑颗粒显示,附着于铸造表面的碳黑颗粒对零件表面质量及镀层质量有影响,碳黑颗粒产生于零件表面油污清洗不洁净真空热处理后析出,热处理前采用超声波清洗+冷水洗+热水洗+吹干的方法清洁零件,可改善零件热处理后的表面质量。     

波分复用改善光纤传象束象质的导模分析

运用光纤导模（束缚模）理论和离散抽样理论分析了光纤象束象的质量，估算了决定波分复用象束系统象质的信息量Ｎ，Ｎ是到达象面的而且有与物场相位分布几乎相同的场模数，并估算了波分复用技术改善光纤象束系统象质的倍增率。     

某产品零件成品热处理表面质量研究与应用

目的研究某产品在热处理后,表面存在的附着物对后续磷化膜质量的影响。方法将原热处理工艺中采用的三碱清洗剂更换为除油效果更好的MT-29清洗剂,用碱水清洗后,将一次热水洗改为连续两次热水洗,确保零件表面无异物。结果工艺改进前,磷化后的零件80%以上存在起皮现象,需要反复打磨,工艺改进之后,一次磷化通过率达到了100%,电泳涂漆质量满足产品要求。结论对成品热处理零件,三碱清洗剂对淬火油的清洗效果不佳,应采用专用的除油清洗剂;热水洗对成品热处理零件表面质量有一定的影响。