动车组高速列车用6005A铝合金车体型材挤压工艺

为适应我国高速铁路发展的需要,开发了动车组高速列车用6005A铝合金车体型材,通过试验研究,优化了合金成分配比,确定了公司内部合金成分控制标准,优化了挤压工艺参数和模具设计、制造方案.生产出了内部组织和力学性能合格的高速列车用的6005A铝合金车体型材.     

6005A铝合金型材挤压焊缝力学性能与显微组织研究

通过测试6005A铝合金型材的力学性能以及观察挤压焊缝与母材的显微组织,判断铝合金型材的薄弱位置,研究薄弱位置力学性能与显微组织的差异及其产生原因.结果表明:挤压焊缝与母材显微组织均为Mg2Si,均匀分布于铝基体中,但挤压焊缝处Mg2Si更粗大,分布更杂乱.挤压焊缝处晶粒形状主要为条状晶粒及细小的等轴晶粒,平均晶粒尺寸为15.5μm.在热挤压过程中,挤压焊缝处晶粒尺寸的不均匀性增大,晶粒间在变形时的协调性变差,在拉伸过程中易产生裂纹导致材料强度降低,成为铝合金型材的薄弱位置.6005A铝合金型材硬度平均值为88.176 HBW,最小值为81.7 HBW且出现在挤压焊缝处.取样位置6断后伸长率最小(4.5％),判断取样位置6为该型材最薄弱位置.     

复杂大断面6005A铝合金型材挤压生产工艺分析

6005A铝合金是一种中等强度铝合金,已经成为轨道交通车辆制造中的重要材料。跟踪和分析了6005A-T6铝合金复杂大断面型材批量生产过程,总结了在合金成分设计、挤压和热处理等工艺方面适用的工艺参数。     

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。     

6005A铝合金型材焊接接头组织与性能

采用国产6005A铝合金进行焊接试验,并对焊接接头进行了力学性能检测及金相显微组织观察。结果表明,6005A铝合金的焊接接头焊缝两侧离焊缝中心约10～15mm的地方存在一对对称分布的软化区,其原因是由于焊接热的影响使该部位发生了过时效,对进口的6005A大型多孔铝型材焊接接头进行分析,发现焊接接头上软化区硬度降低的程度明显较小,这是由于实际的多孔型材在该部位设置有加强筋,加强筋有显著的散热作用,降低了焊接过程中该部位的温升,另一方面,加强筋增大了软化区的承载面积,有机构补强作用。     

6005A铝合金反向等温挤压热性能试验及数值模拟

针对6005A铝合金反向挤压温度演变和材料流变特性进行了有限元分析和试验验证。在此基础上研究了实际挤压工艺对材料挤压性能的影响。结果表明,试样的出口温度和挤压峰值载荷随着挤压速度的增加而升高,而材料流变死区随挤压过程的进行向坯料近模具端口收缩,但总体形状保持不变。在挤压过程进入稳定阶段后,材料的应变速率保持恒定。对于反向挤压工艺,坯料挤压温度、挤压比和挤压速度是决定试样最终组织和力学性能的主要因素。     

6063铝合金螺旋挤压过程数值模拟与组织性能研究

建立了一种截面对称的铝合金螺旋型材挤压模型,通过具有螺旋型腔的模具挤压实现铝合金螺旋型材的近净成形。基于DEFORM-3D有限元数值模拟及挤压实验,研究了铝合金坯料在挤压过程中温度场、速度场、应变场以及应力场等物理场量的分布规律,对挤压型材的晶粒组织、微观特性及硬度分布进行预测与分析。结果表明,6063铝合金在挤压温度为450℃、挤压比为22的螺旋挤压过程中,同一截面上,坯料的温度分布是不均匀的,呈螺旋梯度分布,且边部区域的应力应变、挤压速度要大于中心区域。坯料在模具型腔内流动时,与工作带接触的部位变形最为强烈,应力应变整体上升。微观组织分析表明,在螺旋挤压过程中坯料发生动态再结晶,同一截面上,晶粒沿螺旋方向偏转分布,型材边部比中部晶粒更为均匀细小,表明变形程度大的区域晶粒细化更为明显。硬度的分布呈现从中部到边部逐渐增强的趋势,表明变形程度是影响硬度分布的关键因素。     

复杂截面空心铝型材挤压过程数值模拟

以某建筑用复杂截面空心铝型材为研究对象,进行连续挤压成形模设计。利用仿真模拟技术获得挤压过程中金属的流动变形情况,根据分析结果,提出了改进工作带及分流孔形状尺寸的方案。模具结构经过改进后,型材出口处金属流速均匀,数值模拟与试模结果吻合,为模具设计提供了理论指导,减少了试模成本。     

轨道车体6005A铝合金大截面复杂制品性能分析

轨道车体6005A铝合金大截面复杂制品成品率低、型材的尺寸、熔合口不稳定问题一直都是生产上的技术难题。根据技术协议及客户要求,使用光学显微镜、电子万能试验机、布氏硬度计、光谱分析仪、铝型材压力试验机对轨道车体6005A试样进行检测分析,研究了制品力学性能、晶粒度等级与熔合口断口形貌。结果表明:采用225MN挤压机挤压生产的6005A型材力学性能均满足客户要求,且力学性能最大可以达到抗拉强度311 MPa、屈服强度287 MPa、伸长率16.0%、布氏硬度95.2 HB;皮质层晶粒度可以达到1级、基体晶粒度达到6级;熔合口断口截面呈纤维状。     

6060与6005A铝合金挤压管材折弯性能研究

对6060与6005A两种铝合金挤压管材进行折弯性能试验研究,发现6005A铝合金挤压管材的折弯性能优于6060铝合金的。在挤压工艺不变的条件下,通过调整时效制度可以改变管材的折弯性能,6005A铝合金管材在145℃保温5 h时效处理后,其折弯性能和其他力学性能均可满足客户的要求。     

在线淬火工艺对6005A合金挤压型材组织与性能的影响

采用正交试验和模拟试验的方法, 研究了在线淬火方式、淬火冷却速度及淬火延迟时间对6005A铝合金空心型材组织和性能的影响. 结果表明 提高在线淬火冷却强度比提高挤压温度和挤压速度对改善型材性能的效果更明显, 型材强度随淬火冷却速度的增大明显提高, 而延伸率并无明显降低; 在线精密水雾淬火可使型材性能满足车辆型材使用要求; 缩短在线淬火前型材在室温环境下的停留时间, 可以显著提高型材强度性能.     

轨道交通用6005A铝合金型材低倍组织亮线分析

采用低倍组织、金相显微组织、扫描电镜等测试分析,分析了轨道交通用6005A铝合金型材低倍组织亮线产生的原因。结果表明:挤压过程中局部金属流速差异是导致低倍组织亮线产生的最主要原因。低倍组织亮线在高倍金相图片上显示晶粒组织明显杂乱无章,呈无序排列,两侧正常组织显示为较为明显的细长挤压组织。通过修模增加铝合金与导流模入口的摩擦,增加档台平衡各部位静水压力,使各部位流速均匀,可以消除低倍组织亮线缺陷。     

6005A铝合金车辆型材的热处理

<正>6005A合金的化学成分为(质量%):0.50~0.9Si,0.35Fe,0.30Cu,0.50Mn,0.40~0.7Mg,0.30Cr,0.20Zn,0.12~0.50(Mn+Cr),其他杂质每个0.05,总计0.15,其余为Al。6005A合金为中等强度的变形铝合金,具有优良的可热挤压成形性,抗蚀性与可焊性良好,在轨道车辆车体制造中获得了广泛的应用。它是一种含过剩硅的Al-Mg-Si系合金,Mg2Si是主强化相。王彦俊等对6005A合金地铁车辆型材的热处理工艺与力学性能作了深入的研究,结果表明:合金的过烧温度590~     

7005铝合金齿轮泵体型材挤压过程模拟

用有限单元法对7005铝合金通过平面分流模成型齿轮泵体型材的主要过程进行了模拟.针对成型过程中的焊合不良,模具损坏等问题,对相关的工艺参数进行了分析,并结合模拟结果,提出了相应的改进措施.     

高速列车6005A铝合金型材焊接接头疲劳性能

采用脉动拉伸试验方法分别测试了指定寿命为1×107次循环下6005A铝合金母材、双丝MIG焊对接接头及激光-双丝MIG复合焊对接接头的疲劳性能.疲劳测试结果表明,在该试验条件下,6005A铝合金母材的疲劳强度为100 MPa,与铝合金母材相比,焊接接头的疲劳性能略有降低,双丝MIG焊接头的疲劳强度约为86MPa,激光-双丝MIG复合焊接头的疲劳强度约为91MPa,激光-双丝MIG复合焊对接接头的疲劳性能优于双丝MIG焊对接接头的疲劳性能.     

复杂截面铝合金型材拉弯成形有限元模拟

本文对矩形管截面铝合金型材拉弯成形工艺进行了研究 ,建立了位移控制拉弯工艺的有限元模型 ,采用ABAQUS软件对几种不同截面的铝合金型材拉弯成形过程进行了数值模拟 ,分析了不同补拉量对型材的截面畸变和回弹的影响以及不同截面形状抵抗拉弯成形时截面畸变的能力。其结果和方法对铝合金型材的拉弯成形工艺具有参考价值。     

基于ANSYS的空心铝合金型材挤压过程数值模拟及优化设计研究

在铝型材挤压生产过程中,模具结构参数的设计及工艺参数的选择直接影响铝型材的质量。采用有限元的ANSYS软件对某高速列车车壁复杂薄壁空心型材的挤压过程进行了数值模拟,系统地研究了铝材在模具型腔内的流动规律和变形机理,获得了模具结构参数和工艺参数对挤压成形过程的影响规律。通过分析,提出了增设阻流坎和二级焊合室的优化设计方案。经过对比试验,发现优化后的模具结构有效地解决了初始模具中的速度分布不均的问题,其所生产的铝型材截面上的应力分布和温度分布更加均匀,焊缝质量比用初始模具生产的型材的焊缝质量有明显的改善。     

6005A铝合金大型特种型材的研制

研究了6005A-T6铝合金大型材的技术要求，化学成分和挤压工艺、热处理工艺优化等问题。制定出了合理的生产工艺，并成功地研制出供车辆使用的6005A-T6大型特种型材。     

A356铝合金挤压铸造过程数值模拟与试验验证

借助ProCAST软件,对A356铝合金构件挤压铸造过程进行了数值模拟研究。结果表明,凝固从铝熔体与模具的接触面开始,拐角区中心处最后凝固。随浇注温度和模具温度升高,凝固时间增加,但比压的增加导致凝固时间缩短。拐角区等效应力最大,中心区等效应力最小。随浇注温度和模具温度升高,最大等效应力下降。最优工艺参数:浇注温度为680～720℃,模具温度为200～300℃,比压大于200MPa。成形试验表明,在优化工艺参数下,成形件充型完整,表面品质高,组织致密,无铸造缺陷。