6A02铝合金挤压管材生产工艺研究

介绍6A02铝合金挤压管材生产工艺,从铸锭化学成分、均匀化、挤压、淬火和人工时效等方面进行了讨论.     

铝合金管材超低温介质压力胀形行为

针对铝合金复杂异形管件常温成形易开裂的难题,利用铝合金在超低温下伸长率与硬化指数同时提高的双增效应,提出了铝合金异形管件超低温介质压力成形方法.通过建立管材超低温介质压力胀形装置,测试了 6061铝合金管材在液氮温度(-196℃)条件下的胀形性能;结合数值模拟,分析了铝合金管材在超低温条件下的自由胀形行为.结果表明:铝...     

复合压力胀形技术及其在管材成形中的应用

分析了一种新的胀形技术———复合压力橡胶胀形工艺的基本原理和工艺关键。根据上限理论建立了复合压力作用下成形载荷上限解的计算公式,将计算结果与实验值进行了比较。通过复合压力胀形和轴向压缩胀形的对比实验,研究了复合压力胀形技术的成形能力及其应用。     

管材胀形工艺分类及其变形力学特征

从变形力学的角度出发，提出了管材胀形工艺的分类方法，讨论了各类胀形工艺的变形力学特征及其影响胀形工艺的关键因素。这对于从力学本质上认识胀形成形机理，把握胀形工艺要素，保证胀形成形质量，有着重要的理论指导意义。     

粘性介质反向压力胀形对5A02铝合金板成形性的影响

粘性介质压力成形（Viscous Pressure Forming,VPF)是一种适合于难变形材料板金零件制造的软模成形工艺。采用粘性介质胀形实验研究了反向压力对5A02铝合金板料成形性能的影响，结果表明在一定范围内的反向压力有利于抑制板料的平面各向异性，而在更高的反向压力条件下板料具有更好的成形性。     

RMA5182铝合金的各向异性硬化行为

为了通过力学测试实验和解析的屈服模型来表征RMA5182铝合金的各向异性硬化行为,基于狗棒和胀形试样,采用数字图像相关技术进行了RMA5182铝合金在不同加载条件下的力学实验,获得了其相应的应变硬化行为。实验结果表明,RMA5182铝合金在等轴双拉下的屈服强度高于单轴拉伸下,其各向异性依赖于塑性应变,呈现出各向异性硬化行为。采用一种基于几何定义的凸性分析方法确定了Chen-CQN模型在大应变下的凸性区域。比较了Yld2000-2d和SY2009屈服函数与Chen-CQN屈服函数在不同应变下的屈服轨迹,结果表明,Chen-CQN屈服函数具有柔性的表征能力,能够高精度地模拟RMA5182铝合金在不同加载条件下的硬化行为。     

5A02铝合金磁脉冲胀形试验与模拟研究

磁脉冲板材成形属于高速率变形,应变速率可达到100~1000 s-1,因此导致变形过程的大量参数信息无法准确获取,给磁脉冲变形过程的研究与分析带来了较大的困难。采用数值模拟和工艺试验相结合的方法,对5A02铝合金磁脉冲胀形过程进行了研究,分析了不同放电电压条件下板材的磁场分布以及运动过程。结果表明,胀形首先在电磁力最大区域先发生变形,随后带动其他区域变形,板材的变形速度在0.2 m·s-1时达到最大,其中间区域测得速度最大可达116 m·s-1,胀形在0.6ms达到最大值,而后由于回弹其胀形高度有小幅下降。     

汽车发动机用6A02铝合金管材挤压速度仿真优化

如何实现6A02铝合金在汽车发动机上广泛使用对于汽车发动机发展有着重要作用.而合适的挤压速度范围是实现6A02铝合金管材挤压的关键因素之一.以6A02铝合金管材(φ29 mm×4.5 mm)挤压工艺过程为研究对象,基于DEFORM-2D软件模拟研究了挤压速度对载荷及模口坯料金属峰值温度的影响规律.获得了该规格6A02铝合金管材在250 kN挤压机上的合理挤压速度范围约为25～45 mm/s.     

Effect of electromagnetic bulging on fatigue behavior of 5052 aluminum alloy

The effect of electromagnetic bulging on the fatigue behavior of the 5052 aluminum alloy was investigated through tensile–tensile fatigue testing. The intriguing finding is that the bulged specimens exhibited enhanced fatigue strength as depicted by maximum stress vs the number of cycles until failure (S–N) curves, by comparison with these original aluminum alloys. Although the fatigue process of the original and budged alloys follows the same mechanism with three distinct steps, namely, crack initiation at a corner of the tested samples, stable crack propagation with typical fatigue striations and finally catastrophic fracture with dimple fractographic features. The typical crack propagation rate vs stress intensity factor range (da/dN–ΔK) curves derived from the spacing of striations reveal a lower crack propagation rate in the bulged specimens. The enhancement of fatigue strength in electromagnetically bulged aluminum alloy is further rationalized in-depth on the basis of strain hardening and dislocation shielding effect.     

A7N01铝合金复合加载下的疲劳裂纹扩展行为

利用CTS试样,研究了A7N01P-T4铝合金母材在I-II型复合加载下,不同加载角度时疲劳裂纹的扩展行为,利用有限元数值计算复合加载下裂纹尖端的应力强度因子(SIF, stress intensity factor)得到了加载角度与裂纹开裂方向的关系,并与由最大周向应力准则导出的关系进行了对比,二者吻合良好;根据疲劳试验和有限元计算的结果,并引入当量应力强度因子,分析了不同加载角下疲劳裂纹的扩展速率. 结果表明,经当量化处理后,各加载角下的裂纹扩展速率曲线基本重合,并且满足Paris公式.     

强冷条件下铝合金的变形行为

通过热模拟实验研究了铝合金在强冷条件下的变形行为和显微组织。结果表明,所得到的铝合金组织主要是树枝晶。树枝晶组织的凝固过程对外力施加的应变速率很敏感,ε·=0.10s-1是变形与凝固过程开始发生耦合作用的临界点。低于此值,变形对凝固过程无影响;高于此值时,变形作用于凝固过程,枝晶发生弯曲或断裂,凝固组织发生改变。随变形速率的增大,合金组织由枝晶密排的变形组织向破碎的枝晶组织转化,枝晶发生球化。应变速率越大,变形抗力越小,晶粒越细小,晶粒的球化特征越明显。     

内压对薄壁铝合金管材充液压弯过程的影响

采用实验和数值模拟研究5A02铝合金薄壁管材充液压弯成形过程中内压对缺陷的影响规律,分析内压对弯曲内侧起皱、截面畸变及壁厚分布的影响,获得壁厚变化规律;通过数值模拟给出的应力状态,揭示缺陷形成机制。结果表明:提高内压能降低轴向压应力的绝对值,减小失稳起皱趋势,当内压超过一个临界值时,皱纹完全消除。对于直径为63 mm、壁厚为1 mm的5A02-O铝合金管材,其内压临界值为2.8 MPa。充液有效地减小截面畸变程度,随内压的增大,截面畸变程度逐渐减小。弯曲后,壁厚最大减薄点位于弯曲外侧点,且随内压的增大,轴向和环向拉应力均呈增大趋势,弯曲外侧壁厚度减薄的趋势也增大。     

内压对5A02铝合金充液剪切弯曲管微观结构的影响(英文)

为了研究剪切变形对微观组织的影响,采用电子背散射衍射方法研究铝合金剪切弯曲管的微观组织特征。分析不同内压对外侧圆角和内侧圆角微观组织的影响。结果发现:未变形管材的晶粒尺寸为100μm;在内压为15.2MPa时,变形管材的外侧弯角区域晶粒尺寸为50～100μm,而内侧弯角区域晶粒细化到30～50μm;当内压达到38.0MPa时,晶粒进一步细化,在变形管材的外侧弯角区域晶粒尺寸达到30～50μm,而内侧弯角区域晶粒细化到10～20μm。由此可知,剪切变形对两圆角区域的微观组织有着重要的影响,随着成形压力的提高,晶粒尺寸逐渐细化。由于内外侧不同的变形程度,即便成形压力相同,内侧晶粒尺寸也明显小于外侧的。     

6061铝合金冲击载荷作用下的变形断裂行为

利用常见的落锤冲击试验机和自行设计的夹具装置,研究6061铝合金材料在冲击载荷作用下的变形断裂行为。结果表明:6061铝合金受冲击载荷时的断裂行为与准静态拉伸相比无明显变化,损伤形式仍是由晶界处的微孔洞连接形成微裂纹,宏观上仍产生明显颈缩,试样的断裂面与拉伸轴方向大约成45°角。摆锤高度不同,试样表面的变形带不同,摆锤高度为141°时,出现了"白色变形带"。微观断口是由韧窝组成,冲击速度越大,韧窝越小。     

Sequential multi-objective optimization of thin-walled aluminum alloy tube bending under various uncertainties

Combining the design of experiments (DOE) and three-dimensional finite element (3D-FE) method, a sequential multi-objective optimization of larger diameter thin-walled (LDTW) Al-alloy tube bending under uncertainties was proposed and implemented based on the deterministic design results. Via the fractional factorial design, the significant noise factors are obtained, viz, variations of tube properties, fluctuations of tube geometries and friction. Using the virtual Taguchi's DOE of inner and outer arrays, considering three major defects, the robust optimization of LDTW Al-alloy tube bending is achieved and validated. For the bending tools, the robust design of mandrel diameter was conducted under the fluctuations of tube properties, friction and tube geometry. For the processing parameters, considering the variations of friction, material properties and manufacture deviation of mandrel, the robust design of mandrel extension length and boosting ratio is realized.     

5A06铝合金中厚板的拉深变形行为

由于弯曲效应,中厚板拉深时厚度方向存在明显应力梯度,使其与薄板拉深变形有所不同。通过有限元数值模拟,研究中厚板拉深变形过程中不同阶段板材厚度方向的径向应力分布规律,揭示凹模圆角大小对中厚板拉深变形径向应力的影响规律。对厚度4.5 mm的5A06铝合金板材进行不同凹模圆角条件下内径为450 mm筒形件拉深实验研究。结果表明:中厚板拉深过程中最大径向应力位于直壁区与凹模圆角过渡处;且随凹模圆角的增大,最大径向应力值逐渐减小;破裂缺陷发生在凹模圆角与直壁区过渡处,且随凹模圆角增大,破裂延缓发生,极限拉深行程显著提高,凹模相对圆角为12时的极限深度比相对圆角4.5时的提高了83%。     

高温变形条件下5A02铝合金的塑性成形性能

随着工业技术的发展和能源问题的突出,铝合金以其质量轻、耐腐蚀性能好、成形性能和加工性能良好等优势成为轻型化首选的材料类型之一。以5A02铝合金冷轧板材为研究对象,通过单向拉伸试验和金相试验对不同变形温度、应变速率条件下5A02铝合金的塑性性能进行分析,并且借助试验数据和Zener-Hollomo参数模型,对高温条件下5A02铝合金的本构模型进行研究。研究结果表明：5A02铝合金在高温条件下变形时,应变速率和变形温度对延伸率的影响很大。在应变速率为0.01s-1、0.001 s-1、0.0005 s-1和0.0001 s-1条件下,当变形温度大于250℃时,5A02铝合金的延伸率大于100%。当变形温度为150℃~250℃时,5A02铝合金的真实应力-应变曲线属于动态回复型,而当变形温度大于250℃时,流变应力曲线存在明显的软化现象。     

6066铝合金弹体破片形成机理

以挤压及热处理 (T6态 )工艺制备 6 0 6 6铝合金圆管型模拟炸弹 ,进行了力学性能测试、砂坑中爆破试验及扫描电镜断口形貌观察。研究结果表明 :随着应变速率的提高 ,6 0 6 6铝合金强度升高 ,塑性下降 ,断口从韧性向脆性转变。爆破破片断口形貌由拉伸断裂、剪切断裂及其过渡区组成 ,但以拉伸断裂为主。6 0 6 6铝合金作为弹体材料密度小、装药量大、爆轰力大 ,故而破片率及破片初速大 ,杀伤力大。通过破片的断裂特征 ,分析了与材料动态断裂行为相关的形貌特征 ,研究了该弹体材料的膨胀断裂行为