22mm 6061-T6铝合金板的搅拌摩擦焊接

采用搅拌摩擦焊(FSW)方法对厚度为22mm的6061-T6铝合金板进行单道对接焊实验,并对焊缝的力学性能和微观组织进行了分析。结果表明,用FSW方法焊接22mm厚的6061-T6铝合金板可得到成形美观、内部无缺陷的平板对接接头。在旋转速度为1000r/min、焊接速度为120mm/min时,其焊接接头的σb=205MPa,为母材强度的66%。     

6061-T6铝合金单轴时间相关循环变形行为

对6061-T6铝合金进行系统的单轴应变循环和应力循环实验，揭示该材料在室温和高温下的循环变形行为，讨论环境温度、加载速率、峰，谷值保持对其应变循环特性及棘轮行为的影响。结果表明，6061-T6铝合金表现出弱的循环软化特性，其棘轮行为不仅依赖于平均应力和应力幅值的大小，还依赖于加载历史。尽管该合金的单拉行为对应变率的变化不敏感，但其循环变形行为却体现出明显的时间相关特性，即；应变循环下，在峰／谷值有保持时的响应应力幅值明显小于没有保持时的值，且随着保持时间的增加，响应应力幅值将进一步减小；应力循环下，在峰值有保持时产生的棘轮应变比没有保持时的值大，且随着峰值保持时间的增加及应力率的降低，棘轮应变明显增大。     

挤压工艺对6061-T6铝合金棒材力学性能和粗晶环的影响

采用正交试验方法研究了挤压工艺对6061-T6铝合金棒材力学性能和粗晶环深度的影响。研究结果表明:挤压温度对抗拉强度、屈服强度、粗晶环深度的影响远大于挤压速度和挤压筒温的影响;抗拉强度和屈服强度随挤压温度的升高逐渐升高;粗晶环深度随挤压温度的变化,因是否主动添加Mn元素呈明显的相反趋势变化;过渡族元素Mn、Cr通过影响再结晶过程,影响粗晶环深度;通过有效的挤压温度、速度控制,完全可以使抗拉强度与屈服强度达标,同时粗晶环控制在3 mm以内。     

不同接头形式6061-T6铝合金搅拌摩擦焊界面迁移特点及性能差异

试验研究了不同接头形式对6061-T6铝合金搅拌摩擦焊接接头成形及力学性能的影响,分析了接头成形及力学性能差异产生的原因.研究结果表明:其他焊接条件一定时,对接接头与搭接接头宏观形貌均呈"U"形,对接接头焊核区垂直方向上存在"S"线,底部存在轻微弱结合缺陷;搭接接头焊核区内部存在较为严重的冷搭接缺陷及Hook缺陷.两种...     

多次补焊对6061-T6铝合金T型接头疲劳性能的影响

对多次补焊下的高速列车用6061-T6铝合金T型接头进行三点弯曲疲劳性能试验,并对疲劳断口做了扫描观察与分析。结果表明:焊接接头指定寿命为1×107次的中值疲劳极限强度随着补焊次数的增加而下降,且补焊次数越多下降幅度越大。疲劳试验中的断裂试件均在焊趾处启裂,裂纹往母材方向延伸,其断口全貌呈纤维状;启裂区和扩展区疲劳纹清晰且较为粗大,但启裂源并不明显;终断区为浅韧窝型韧性断口。     

6061-T6铝合金与高分子材料PC的搅拌摩擦焊补焊修复工艺

搅拌摩擦焊(FSW)是一种潜在的连接异种材料的固态焊接方法,但由于2种材料的理化性质差异较大,导致焊接接头成形较差,力学性能较低,这就要求必须对FSW技术进行改进。文中以6061-T6铝合金与高分子材料聚碳酸酯(PC)为研究对象进行FSW补焊修复试验,通过拉伸试验和微观结构分析,将传统FSW与补焊后FSW进行对比。结果表明：基于相同工艺参数补焊技术优化了焊缝表面形貌;?10 mm轴肩搅拌头补焊接头平均抗拉强度降低1.31%,?16 mm轴肩搅拌头补焊接头平均抗拉强度提高13.51%。微观结构分析表明：在传统FSW下接头内部存在较长的孔洞缺陷,随着补焊时轴肩直径增大,缺陷逐渐消失。     

6061-T6铝合金激光-MIG复合焊接头的组织与性能

本文利用万能材料试验机、金相显微镜、扫描电镜及显微硬度计等分析6061-T6铝合金激光-MIG复合焊接头的组织与性能。研究结果表明,复合焊接头的抗拉强度为165MPa,是母材强度的57％;焊缝区的显微硬度是母材的65％,存在明显的接头软化现象。焊接气孔、接头软化等缺陷严重影响焊接结构的力学性能;焊缝组织主要是等轴晶和柱状晶;接头拉伸断口上分布着许多尺寸较小、形貌相近的等轴韧窝。     

基于ABAQUS铝合金铣削过程中毛刺形成机制的研究

为探究铝合金铣削过程中毛刺的形成机制,首先通过理论分析对铣削模型进行等效简化,而后利用ABAQUS有限元分析软件对其进行模拟仿真.通过仿真分析得到铣削过程中的毛刺主要集中在应力突变处,切入、切出处的毛刺最为明显;根据仿真分析的结果,将铣刀的刃口半径由原来的0.02 mm增加至0.03 mm、铣刀前角由5°增至8°、后角...     

焊接参数对6061-T6铝合金薄板的HR-FSW轴向力的影响

采用高转速搅拌摩擦焊接(HR-FSW)方法实现了1mm厚6061-T6铝合金薄板的对接试验,研究了焊接速度对轴向力和力学性能的影响.试验结果表明:焊接速度对轴向力起到决定性的作用,焊接轴向力随着焊接速度的增加而增加;当轴向力处于0.9～1 kN之间(焊接速度为200～300 mm/min)时,焊接接头组织均匀,力学性能...     

钛合金铣削加工表面残余应力有限元仿真

为了分析铣削工艺参数对钛合金已加工表面残余应力的影响,根据金属切削有限元分析的相关理论,以钛合金Ti6Al4V为工件材料,建立了铣削加工的有限元模型。采用正交试验设计法对钛合金Ti6Al4V铣削仿真的工艺参数进行优化,并用极差法分析不同的铣削速度、铣削深度、铣削路径对钛合金Ti6Al4V工已加工表面残余应力的影响。研究表明:在钛合金Ti6Al4V铣削过程中,对工件已加工表面残余应力影响因素由小到大依次为:铣削深度<铣削路径<铣削速度,切削深度对已加工表面残余应力影响较小,铣削速度对已加工表面残余应力影响最大;在研究范围内,随着铣削速度的增大,已加工表面残余应力逐渐增加。     

基于正交试验7050-T7451航空铝合金材料铣削力的研究

高速铣削广泛用于航空铝合金材料的加工,本文以7050-T7451铝合金材料为试验对象,综合运用正交试验方法和单因素试验法分析研究了铣削该铝合金材料时,铣削速度、铣削深度、铣削宽度和每齿进给量四个因素对铣削力的影响规律,并通过多元线性回归分析得出铣削力的经验公式。研究结果发现铣削深度对铣削力影响最大,其次为每齿进给量和铣削宽度,而影响最小的是铣削速度。铣削力随铣削深度的增大而显著增大,而随着铣削速度的增大,铣削力的变化不明显。     

铝合金半固态压铸充型过程的有限元模拟

使用改进的ANSYS5．7有限元软件，对铝合金半固态压铸的充型过程进行计算机模拟，并把模拟结果和实际情况进行比较。结果发现，提出的简化模拟模型可以较好地模拟实际的铝合金半固态压铸过程，表明该模型是有效的。     

Ti-6Al-4V合金多道次热轧过程有限元模拟与实验

采用热力耦合方法对Ti-6Al-4V合金进行了多道次热轧模拟,研究了不同道次温度和等效塑性应变的分布特点。模拟结果表明,轧制过程表面温度低于心部的温度,随轧制道次的增加,表面温度整体表现为降低过程,中心温度整体表现为先升高后降低过程。中心位置比表面位置的等效塑性应变大,表面位置与中心位置的等效塑性应变均随变形道次的增加而增大。结果表明,随着轧制道次的增加,中心显微组织变形大于表面。中心区域组织易于发生动态球化。     

基于正交试验的6061铝合金铣削工艺研究

建立铣削参数中主轴转速、进给速度、切削深度对6061铝合金铣削粗糙度影响的单因素试验方案,通过绘制铣削单因素对表面粗糙度的影响趋势曲线,分析各因素对粗糙度的影响规律及成因;再通过正交试验的极差、方差分析3个因素对6061铝合金表面粗糙度影响的强弱关系,最终确定粗糙度最优的因素组合。     

Fine and Ultrafine Particle Characterization and Modeling in High-Speed Milling of 6061-T6 Aluminum Alloy

In this study, an experimental investigation was carried out on fine and ultrafine metallic dust emission during high-speed milling of 6061-T6 aluminum alloy in wet and dry conditions. Measurements of dust emission were conducted using a scanning mobility particle sizer spectrometer and an aerodynamic particle sizer spectrometer. These instruments were used to characterize particles in the micrometer and the nanometer size ranges. It was confirmed that the machining process produces nanoparticles as small as 10 nm and that the characteristics of the generated nanoparticles are not significantly influenced by the cutting conditions. The cutting forces and chip compression ratio were measured to validate the proposed dust generation model based on an energy approach. Good agreement was observed between the model and the experimental measurements for the investigated conditions. It was demonstrated that the majority of generated dust is caused by deformations in the primary shear zone. In addition, the percentage of generated dust is significantly influenced by deformation conditions in the chip formation zone. It was found that high cutting speeds could reduce the percentage of the generated particles during the milling process.     

基于高速铣削的铝合金6061表面粗糙度试验研究

采用正交试验法,在高速加工中心上对铝合金进行高速切削试验,研究机床的切削速度、进给速度、切削深度对加工表面粗糙度的影响规律,为企业生产提供可靠的依据.     

7050铝合金等通道多转角挤压过程的三维有限元模拟

对7050铝合金等通道多次转角挤压（equal-channel angular pressing,简称ECAP）过程中的变形行为进行三维有限元模拟,并研究了挤压过程中等效应变的演化以及载荷．位移曲线变化。为开发多道次ECAP工艺的模具设计、工艺参数提供理论指导依据。     

铝合金铸造凝固过程有限元模拟的神经网络优化

应用神经网络优化了铝合金铸造凝固有限元模拟(FEM)过程,使得CPU时间最小化.在优化中,通过粗化FEM网格减少CPU时间.模拟精度降低的代价通过神经网络拟合机制来补偿.拟合机制由自适应学习率-动量因子的误差反向传播改进算法来实现.FEM模拟的控制方程是基于焓变的Fourier导热方程.模拟结果为开模循环周期20 s的温度场,几何中心与浇道等铸件特定部位的温度-时间曲线.本工作证实了对凝固FEM技术实施神经网络优化的可行性.