LF2M铝合金薄壁管材的热压缩变形行为及热加工图

采用真空等温压缩实验机对LF2M铝合金薄壁环进行了等温恒应变速率压缩实验,研究该铝合金管材在应变速率为0.1~1 s~(-1),变形温度为350~475℃条件下的变形行为。结果表明:在压缩过程中,随着应变的增加,LF2M铝合金薄壁管材的流动失稳区增大。在变形温度低于430℃时,可加工范围窄小;在变形温度高于460℃和低应变速率时,加工性良好。根据加工图及微观组织观察,确定的合理工艺参数是:变形温度为475℃,应变速率为0.01 s-1。     

4032铝合金热加工图及热变形机理研究

采用Gleeble-1500热物理模拟实验机对4032铝合金进行等温压缩实验,研究应变速率在0.02s-1～5s-1和变形温度为370℃～490℃的4032铝合金的热变形特征,并根据材料动态模型构建4032铝合金的热加工图.应用OLYMPUS PMG3型光学显微镜观察分析压缩后试样的微观组织.研究表明：4032铝合金最佳热加工工艺参数为：变形温度460℃～490℃,应变速率0.03s-1～0.36s-1;4032铝合金热加工的软化机制主要是动态回复.     

铝合金LF6变形工艺与微观组织关系的研究

研究了防锈铝合金LF6热变形工艺对组织的影响.实验表明：随变形程度的增大,组织呈带状分布现象变得明显：在热加工过程中,试样组织发生了动态回复或动态再结晶;随温度的升高,出现晶粒长大的现象.     

铝合金LF6变形工艺与微观组织关系的研究

研究了防锈铝合金LF6热变形工艺对组织的影响。实验表明:随变形程度的增大,组织呈带状分布现象变得明显;在热加工过程中,试样组织发生了动态回复或动态再结晶;随温度的升高,出现晶粒长大的现象。     

高硅铝合金标准样品的热变形行为

对高硅铝合金光谱标准样品在应变速率为0.01～1s-1、变形温度为350～500℃条件下的热压缩变形行为进行实验研究。结果表明:高硅铝合金热压缩变形中发生了明显的动态回复与动态再结晶,流变应力随应变速率的增加而增加,随温度的增加而降低;通过线性回归分析计算出高硅铝合金材料的应变硬化指数n以及变形激活能Q,获得了高硅铝合金高温条件下的流变应力本构方程;研究工艺参数(变形温度t、应变速率ε)对晶粒尺寸的影响,确定最佳工艺参数:t=400℃,ε=0.1s-1。     

2B06及7B04铝合金扩散连接数值模拟研究

针对2B06铝合金及7B04铝合金扩散连接变形及焊合率控制难题，在有限元软件ABAQUS中构建扩散连接变形有限元仿真模型及扩散连接界面孔洞闭合有限元仿真模型，研究不同扩散温度、加载压力及时间下的两种铝合金扩散连接厚度压缩变形及界面连接过程，最终确立一组优化的工艺参数。模拟结果表明：选择扩散连接温度500～510℃、加载压力4 MPa,能够在3～10 h内实现扩散连接界面孔洞的完全闭合。通过工艺试验得到扩散连接最佳工艺参数，证明模拟结果合理。     

机车用防锈铝氩弧焊工艺性能研究

采用钨极氩弧焊和脉冲熔化极氩弧焊,分别对LF21和LF6这2种铝合金材料进行焊接,并就焊接接头的抗拉强度、弯曲性能等进行了对比试验,同时,通过对焊缝进行的X射线探伤和金相试验,揭示了焊缝中气孔的分布特点及种类,进而为防锈铝合金材料应用于机车的生产制造提供可靠的理论和工艺依据。     

4043铝合金热变形行为和热加工图

通过热压缩试验研究了4043铝合金在变形温度350～500℃和应变速率0.01～10 s~(-1)的热成形性能,建立了合金的本构方程和热加工图。结果表明:变形温度对4043铝合金应变速率敏感系数的影响较小;高温变形主要受位错的热激活能控制;最佳热变形工艺参数是温度460～500℃、应变速率0.05～1 s~(-1)。     

基于热加工图的铝合金6061变形行为研究

在Zwick/Roell Z020万能材料试验机上实施高温压缩试验,研究铝合金6061在变形温度范围为360～480℃,应变速率在0.001～1s-1时的热变形行为。基于动态材料模型理论,利用matlab进行三次样条插值,获取足够的数据利用origin软件绘制铝合金6061的功率耗散图。利用功率耗散图分析确定了试验参数范围内热变形过程的最佳工艺参数。在加工温度为360～440℃,应变速率为0.001～0.01s-1之间,功率耗散率的最大值为0.39,是该合金的最佳成形区域。     

2618铝合金的热变形和加工图

在Gleeble-1500D热模拟仪上进行热压缩实验,研究了变形温度为573～773 K、应变速率为0.01～10s-1时2618铝合金的热变形行为.热变形过程中的稳态流变应力可用双曲正弦本构关系式来描述,平均激活能为181 kJ/mol,大于其自扩散激活能.根据材料动态模型,计算并分析了2618铝合金的加工图.利用加工图确定了热变形的流变失稳区,并且获得了试验参数范围内的热变形过程的最佳工艺参数,其热加工温度为623～723 K,应变速率为0.01 s-1,温加工温度为573 K左右,应变速率为0.01 s-1.     

基于薄壁环压缩的铝合金管材应力-应变行为

采用环压缩实验研究LF2M铝合金薄壁管材在应变速率为0.1~1 s~(-1),成形温度为350~475℃条件下的应力-应变行为。提出一种薄壁环压缩的方法,得到薄壁管材热压下的变形行为。结果表明:环压缩试样的高度选择需要避免压缩过程中出现起皱缺陷。试样高厚比为1时,随着压缩量增加,切向压应力超过临界值引起起皱失稳;试样高厚比为3时,随着压缩量增加,压应力超过临界值,出现起皱现象;试样的高厚比为2时,压缩后试样无起皱缺陷。因此,壁厚为1 mm时,环压缩试样的最佳高度为2 mm。LF2M铝合金薄壁管材热变形过程中的流变应力可用双曲正弦本构关系来描述,平均激活能为160.67 kJ/mol。     

LF6防锈铝与HR-2抗氢不锈钢摩擦焊接

通过试验研究了铝合金系列含镁量最高的LF6防锈铝与HR-2抗氢不锈钢异种材料摩擦焊接头的组织与性能,探讨了其摩擦焊接性。经焊前对焊接界面的特殊处理,清除了LF6与HR-2待焊接表面上的氧化膜,并采用以纯铝为介质的三元摩擦焊接工艺方法,避免或减少焊接界面上金属间化合物的生成,所焊接制品的抗拉强度可以达到或超过LF6防锈铝母材所要求的供货状态σb≥270MPa的技术要求。     

铝及铝合金在热带海洋地区大气腐蚀

报道了8种牌号四大类铝及铝合金在热带海洋大气环境下1年、3年、6年和10年的试验结果.结果表明:1) 初期(1年)腐蚀失重较低的是L3M、LF21Y2、LY12CZ;而经过长期(10年)暴露后,腐蚀失重较低的是LF2Y2、L3M;初期和长期腐蚀失重相差不大的是LF2Y2,10年与1年的腐蚀失重相比增加不到1倍;2) 防锈铝不一定比纯铝耐蚀性好,但从长期耐蚀性来说,防锈铝LF2Y2是耐蚀性最好的;3) 铝及铝合金在海洋大气环境中,腐蚀量与试验时间大部分遵循幂函数规律;4) 铝及铝合金的化学成分及含量与腐蚀率没有明显的规律.     

防锈铝搅拌摩擦焊接

通过大量试验研究了防锈铝LF21搅拌摩擦焊接技术,深入分析了防锈铝搅拌摩擦焊接头的金相组织和力学性能,并探讨了焊接参数对组织性能的影响.对于3mm厚的防锈铝板,优化的搅拌头材料为ICr18Ni9Ti,形状为圆锥带凹面形,轴肩尺寸为φ12mm,焊针跟部直径为4mm,焊针端部直径为2.8mm,焊针高度为2.7mm.优化的焊接工艺参数范围为旋转速度950-1 500 r/min,焊接速度37.5～60mm/min.研究的成果可应用于有色金属材料搅拌摩擦焊接参数的优化,推动中国搅拌摩擦焊接技术在铝焊接中的应用.     

ZL270LF铝合金的热变形行为与组织演变

通过热压缩实验研究了ZL270LF铝合金在变形量为70%,温度为300~550 ℃,应变速率为 0.01~10 s^-1范围的热变形行为,建立了流变应力本构方程模型,绘制出了二维热加工图,确定了最佳热加工区域,采用电子背散射衍射（EBSD）和透射电子显微镜（TEM）技术研究了该合金的组织演变规律。结果表明：ZL270LF铝合金的流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低,热变形激活能为309.05 kJ/mol,最优热加工区为温度470~530 ℃、应变速率为0.01~1 s^-1。该合金在热变形过程中存在3种不同的DRX机制,即连续动态再结晶（CDRX）、不连续动态再结晶（DDRX）和几何动态再结晶（GDRX）,其中CDRX是ZL270LF铝合金动态再结晶的主要机制。     

铝合金半固态变形时的微观组织特征

文章在铝合金半固态压缩实验的基础上,深入研究了不同工艺参数下Al-4Cu-Mg合金半固态压缩时的微观组织形貌及参数变化。研究结果表明,半固态压缩时的微观组织特征受变形工艺参数的影响较大。变形程度越大,晶粒尺寸越小,晶粒圆整度越差。变形程度超过40%,晶粒尺寸急剧减小,变形机制发生了显著变化。随着应变速率的减小,晶粒尺寸增大,晶粒逐渐趋于圆整。在较高的变形温度下,晶粒发生了合并长大。但过高的变形温度引起晶粒尺寸的急剧增大,对变形不利。     

LF6铝合金薄板搅拌摩擦焊工艺研究

试验研究了LF6铝合金薄板搅拌摩擦焊工艺，优化了工艺参数，分析了焊缝表面成形及焊接接头组织，力学性能，结果表明：LF6铝合金具有良好的搅拌摩擦焊性能，焊缝区发生动态再结晶，焊缝晶粒被细化，优化工艺参数可使焊接接头强度达到或高于母材。     

基于加工图的6082铝合金热成形性能

在Gleeble-1500热模拟试验机上对6082铝合金进行多组热压缩试验,得到6082铝合金在350~500℃和0.01~5 s-1条件下的流变应力数据。根据试验数据建立基于动态材料模型的6082铝合金热加工图,结合压缩变形后的微观组织观察分析,最终获得试验参数范围内6082铝合金热变形的最佳工艺参数。结果表明:保持较高功率耗散效率的加工安全区集中在变形温度430~490℃、应变速率0.1~0.3 s-1的区域,该区域成形时合金主要发生动态再结晶。根据热加工图及微观组织分析,建议在温度440~480℃、应变速率0.1~0.2 s-1范围内选择6082铝合金热成形的工艺参数。     

LD11铝合金等温变形工艺研究

通过等温拉伸试验和等温压缩试验，研究了ＬＤ１１铝合金等温变形工艺特点，确定了工艺参数，并通过活塞裙的等温成形进行了实例验证。     

5083铝合金热压缩应力-应变曲线修正与热加工图

在Gleeble-3500热模拟试验机上对圆柱体5083铝合金试样进行温度为300～500℃、应变速率为0.001～1 s~(-1)条件下的热压缩试验。对实验获得的真应力应变曲线进行摩擦修正,依据摩擦修正后的应力应变曲线计算本构方程,采用包含Zener-Hollomon参数的本构方程描述摩擦修正后的5083铝合金流变应力行为,其热变形激活能为164.17 kJ/mol。根据摩擦修正后的真应力-应变曲线绘制热加工图,随着真应变的增加,失稳区域向着高应变速率、高变形温度区域扩展,5083铝合金适宜热变形工艺参数:变形温度为400～500℃、变形速率为0.01～0.1s~(-1)与340～450℃、变形速率为0.001～0.01 s~(-1)。随着变形温度升高与应变速率降低,晶粒内位错密度减少,主要软化机制逐渐由动态回复转变为动态再结晶。