航空用2A12铝合金大断面型材生产工艺研究

对航空用２Ａ１２铝合金大断面特种型材的合金状态、制坯工艺、挤压、热处理及精整矫直工艺等进行了全面的研究,特别是对提高Ｔ４状态该种型材的三向力学性能及改善其组织,减小粗晶环缺陷深度作了深入的分析。提出了保证产品质量的优化工艺。     

挤压温度对2A12铝合金传感器型材力学性能的影响

试验研究了挤压温度对2A12铝合金传感器型材力学性能的影响.结果表明,挤压温度越高,传感器型材的强度越高.挤压温度高低对传感器型材抗拉强度和屈服强度的影响可使其差别在60 N/mm2-90 N/mm2之间.     

人工时效对2A12铝板力学性能和强化相的影响

在不同温度和保温时间下对2A12铝合金冷轧板进行了人工时效处理,通过显微硬度和室温拉伸实验测试了合金的力学性能,对不同时效阶段合金的微观组织和析出相进行了表征。研究发现,2A12铝合金冷轧板具有单个时效峰,时效温度越高,达到峰值时效所需的时间越短,时效温度与时间对其力学性能均具有较大影响。随时效时间的增加,合金断裂方式由韧性断裂逐渐转变为沿晶韧窝断裂和穿晶断裂。时效初期合金主要为Cu-Mg团簇强化,峰值时效时为Cu-Mg团簇和GPB区强化,过时效时析出相逐渐转化为稳定的S (Al₂CuMg)相。在考虑均质形核与非均质形核的共同作用下,2A12铝合金冷轧板的时效脱溶析出序列为过饱和固溶体(SSS)→Cu-Mg团簇+S_inhomo→Cu-Mg团簇+GPB区+S_inhomo→Cu-Mg团簇+GPB区+S_homo+S_inhomo→S。     

2A12铝合金时效成形的微观组织和力学性能

对2A12铝合金进行时效成形和人工时效的对比实验,考察时效成形对其微观组织和力学性能的影响。结果表明：与人工时效相比,时效成形过程中由于应力的存在,使得合金在时效成形后晶粒被进一步压扁、拉长,沉淀相由取向随机分布的点状变为具有一定方向性的长条状,同时其位错形态由位错圈或蜷线位错向长直态位错转变。时效成形后,合金的拉伸性能、断裂韧性均比人工时效时的略有降低,疲劳裂纹扩展速率却有所提高。     

2A12-O铝合金型材满足力学性能要求的生产工艺研究

对于用户需要的不同规格2A12-O铝合金型材,以及产品标准中要求的不同试样条件,对生产中出现的力学性能不达标的情况进行了梳理并分析其原因。试验研究了铸锭是否均匀化处理、挤压温度、型材退火工艺制度对其力学性能的影响,着重关注了各工序工艺参数的相关性;通过金相组织、偏光组织分析了型材再结晶程度、化合物的析出程度与相应状态力学性能的关系与影响情况;通过分析与试验,确定了合适的工艺参数匹配,使型材的各项力学性能满足标准及用户的要求。     

2A12铝合金热处理工艺研究

对2A12铝合金进行了固溶、时效和过时效工艺试验,测定了经不同工艺热处理后合金的性能,建立了2A12合金过时效工艺与硬度之间的关系曲线。试验结果表明,固溶处理和自然时效后合金的强度和断后伸长率均比人工时效后的提高了36％,固溶处理并分级时效后合金的强度提高了50％。生产中,为获得100～120HB硬度的过时效工艺为270℃×2h,要进行校正的2A12合金薄板的最佳热处理工艺为240℃×6～8h。     

2A12铝合金板材回归热处理

采用显微维氏硬度法对T4状态的 2Al2板材回归热处理工艺进行了研究 ,分析了短时间加热对 2A12合金组织和性能的影响。结果表明 ,2A12板材回归热处理工艺参数为 2 5 0℃× (2 0～ 2 5 )s ,在短时加热过程中 ,随保温时间延长 ,合金组织和性能将依次表现出回归、人工时效、过时效等过程的特征     

2A12铝合金0.3mm薄板的冷轧制工艺技术

2A12铝合金的变形抗力较大，冷轧薄板的成品率较低。对该合金薄板的冷轧工艺过程进行了分析，制定合理的冷轧工艺方案及其参数，提高了产品的成品率。     

2A12铝合金预置裂纹脉冲电流处理初探

文中进行了脉冲电流对2A12铝合金预制裂纹的修复试验,观察了脉冲电流处理前后试样的微观组织变化,测试了脉冲电流对试件硬度和抗拉强度的影响。试验结果表明,峰值电流为295 A,410 A和656 A,作用时间分别为1.5 s,1.5 s和2.25 s,电压为4 V的脉冲电流均可使裂纹呈愈合趋势。峰值电流为410 A的脉冲电流裂纹愈合效果最好,裂纹尖端周围区域晶粒得到细化。脉冲电流处理前、后试件硬度平均值分别趋近于130 HV,125 HV,脉冲电流在裂纹尖端区域的焦耳热效应使该区域发生回复与再结晶,内应力消除,硬度降低。脉冲电流处理前、后试件的平均抗拉强度分别为273 MPa,281.7 MPa,裂纹区域的高密度脉冲电流加速位错移动,使抗拉强度提高了3.19%。文中使用参数调控简便的UN1-1型对焊机作为脉冲电流处理电源,采用了锤击预制裂纹方法,得到的裂纹与实际更为接近,并通过试验验证了2A12铝合金裂纹脉冲电流修复的可行性。创新点： (1)采用锤击法预制裂纹,与实际产生的裂纹更为接近。(2)采用对焊机作为电脉冲处理电源,验证了2A12铝合金裂纹脉冲电流修复的可行性。     

温锻对2A12铝合金锻件组织和性能的影响

通过OM、SEM、EBSD和室温力学性能检测手段,对热锻、温锻、T6热处理后的2A12铝合金锻件的组织和性能进行了观察和分析.研究结果表明:温锻时的畸变能大,提高了T6热处理态2 A12铝合金锻件的再结晶程度,心部高向的断裂方式由脆性断裂转变为脆性+穿晶韧窝混合型断裂,心部高向伸长率得到大幅度提高,且波动性减小.在...     

2A12铝合金薄壁壳体强力旋压成形工艺

针对铝合金薄壁壳体旋压成形精度难控制以及热处理变形问题,采用强力旋压成形方法成形了2 A12铝合金薄壁壳体,研究了H112态和退火态的坯料对成形的影响,分析了减薄率、进给比对成形中扩径量的影响规律,以及进给比和坯料壁厚对成形表面质量的影响.试验结果表明:H112状态的2A12铝合金经过道次减薄率为42.5％的旋压后,内...     

不同热处理条件下2A12铝合金焊接试样的残余应力及力学性能

采用水蒸气等离子焊接技术对2A12铝合金材料进行焊接,采用4种缓冷工艺对其进行缓冷处理,并利用电子万能试验机、奥林巴斯金相显微镜、X-350A型应力测定仪以及HVS-1000型数显显微硬度计对不同缓冷工艺处理后焊接试样的组织和性能进行分析和测定.结果表明:2A12铝合金焊接接头的最大抗拉强度为250MPa.焊接接头包括基体、热影响区、熔合区及焊缝四个区,不同区域的焊缝组织和性能各不相同,其中热影响区由于受焊接热输入的影响出现了晶粒长大、显微硬度降低的现象.此外,经过固溶强化和人工时效处理后,焊接接头的残余应力值大大降低,抗拉强度和显微硬度都有一定的增加.     

2A12硬铝合金TIG焊工艺实例

1 2A12铝合金的焊接性分析 2A12(LY12)是典型的硬铝合金,合金系统是:Al-Cu-Mg,它的焊接性较差,其特点是: (1) 易氧化 铝和氧的亲和力很大,生成的氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好组合,焊接时易造成熔合不良与夹渣,焊接过程中合金元素易被氧化和蒸发.     

2A12-T4/7A09-T6铝合金回填式搅拌摩擦点焊接头性能研究

采用机器人搅拌摩擦点焊设备对1.2 mm厚2A12-T4铝合金与4 mm厚7A09-T6铝合金板材进行回填式搅拌摩擦点焊试验,并对焊后试样进行X光检测、力学抗拉力检测,对焊点内部组织进行光学显微镜、扫描电镜观测。试验结果表明：当下扎/回填速率为30 mm/min时,试样抗拉力较低,当下扎/回填速率为40 mm/min、50 mm/min时,试样抗拉伸力较高,且随转速升高的变化趋势相近,试样最高抗拉力出现在转速2 100 r/min、速率40 mm/min时;焊点外缘结合区是材料结合最薄弱区域,若该区域表面出现缺陷,则焊点力学性能较差,该区域表面平整,则焊点力学性能高;试样断裂方式均为薄板一侧出现“穿孔”,焊点完整留在厚板一侧,断口断裂机制为韧性断裂、晶间滑移与脆性断裂相互作用的混合断裂。     

6005A铝合金挤压型材热处理工艺研究

研究了地铁列车车体用6005A铝合金挤压型材热处理工艺对其力学性能的影响。结果表明,6005A挤压型材的过烧敏感温度在590℃～600℃之间;壁厚5 mm的6005A铝合金挤压型材在(520℃～570℃)2 h范围进行固溶,材料的综合性能良好。560℃2 h固溶时,综合性能最佳;随时效温度的升高,时效强化的速率加快,达到最大强化效果所需的时间越短,最终获得的强度越低;时效制度为175℃10 h时,强化效果最好;固溶水冷后时效的延迟时间应控制在3 h以内或48 h之后,该合金挤压型材才能达到良好的强化效果。     

2A12ME铝合金板材的深冲性能研究

研究了化学成分、退火制度、出炉冷却方式对2A12铝合金2.0 mm板材深冲性能的影响,确定了2A12ME板材的最佳Cu含量和生产工艺参数:w(Cu)≤4.5%;退火温度360℃～380℃,保温时间1 h～2 h;退火冷却方式为随炉冷却到200℃出炉。     

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。     

2A12-T4/7A09-T6铝合金搅拌摩擦焊搭接接头性能分析

采用不同的搅拌摩擦焊工艺参数对1.2 mm 2A12-T4铝合金搭接4.0 mm 7A09-T6铝合金板材进行焊接试验,对焊后试样进行力学拉伸检测并对焊缝横截面进行微观组织观测. 结果表明,搅拌针从厚板插入薄板的接头力学性能高于从薄板插入厚板,当转速达到800 r/min、焊接速度达到400 mm/min时,焊接接头的抗拉伸载荷达到最高的17 kN,达到薄板2A12-T4铝合金母材的85%. 在焊接速度不变的情况下,随着转速的提升,焊缝横截面的界面曲线长度缩短,而界面长度曲线越短,接头力学性能越好. 试样断口全部出现在薄板一侧的焊缝起始端,断裂机制为混合断裂.     

2A12铝合金熔焊过程气孔形成机制分析

以2A12铝合金为研究对象,实验研究了该材料在激光焊接过程中重熔区局部气孔形貌,结合理想气体状态数学模型分析了气孔形成机理。结果表明,随着激光功率的增大,2A12压铸铝合金重熔区气孔问题严重。铸件内预存微观气孔大部分演变为宏观气孔,是导致2A12熔化焊接接头多气孔的主要原因。     

2A12铝合金的热压缩行为及热加工图

采用Gleeble-1500热模拟试验机对2A12铝合金进行了单向热压缩变形试验,研究了其在变形温度为320～480 ℃,应变速率为0.0003～1 s-1条件下的热变形行为,建立了基于动态材料模型的功率耗散效率因子η图,并对热加工图进行了组织验证。结果表明：合金的流变应力随着变形温度的升高和应变速率的降低而降低,在高温区变形机制为动态回复,在低温区变形机制为动态再结晶,主要与合金变形过程中的析出相有关;随着应变量的增大,峰区的η值逐渐升高;当真应变为1.2时,在变形温度为440 ℃,应变速率为0.1 s-1时,η达到峰值且为48%,合金发生了动态再结晶,晶粒细化且无内裂纹。该结果为2A12铝合金实际热加工工艺的优化提供了理论依据。