喷射成形7055铝合金的显微组织和力学性能

采用全自动控制往复喷射成形工艺制备了7055铝合金的大规格喷射成形锭坯.通过显微组织分析和力学性能测试,研究工业规格喷射成形7055铝合金的初始组织、挤压工艺及热处理制度对显微组织和力学性能的影响.结果表明,喷射成形7055铝合金锭坯规格可达d 260 mm×1600 mm,晶粒为等轴状,粒度宏观均匀,主要在20～30 μm,组织无明显宏观偏析,锭坯致密度达到98.2 %.喷射成形态材料的T6态σb为500～543 MPa,显示控制往复喷射成形铝合金锭坯冶金质量优越.喷射成形锭坯经过小挤压比变形后达到全致密,大规格产品的T6态纵向σb提高到745 MPa,δ为12.8 %.     

喷射成形7055铝合金MIG焊接头组织与力学性能

对喷射成形和热挤压工艺制备的7055铝合金进行MIG焊焊接试验。对焊接接头组织及其力学性能进行了研究,试验结果表明:焊缝组织主要为树枝状晶,熔合区靠近焊缝一侧为柱状晶,靠近热影响区一侧为等轴晶,热影响区为粗大的等轴晶组织;接头的抗拉强度为112.5 MPa,焊接系数约为0.68;拉伸断口扫描观察显示,接头的断裂特征呈现为韧性断裂和脆性断裂。     

回归再时效对喷射成形7055铝合金组织和力学性能的影响

材料经过热挤压和双级固溶处理后,在不同的回归再时效工艺条件下进行了回归再时效处理,测试了时效态合金的抗拉强度、屈服强度、硬度和导电率,并观察其显微组织,研究回归温度和时效对合金组织和性能的影响。结果表明:采用温度160℃回归3 h的回归再时效处理可以使试样抗拉强度达到695 MPa,屈服强度达到680 MPa,硬度达到224.08 HV,导电率达到29.66%IACS。     

不同时效工艺对喷射成形7055铝合金组织与性能的影响

借助光学显微镜、透射电镜、硬度测试、拉伸性能测试和慢应变速率拉伸测试,研究了含Sc和Zr喷射成形7055铝合金的显微组织和力学性能。结果表明:T6处理后与未添加Sc和Zr的铝合金相比,含Sc和Zr合金的抗拉强度提高了45 MPa,伸长率提高了1.1%;回归再时效RRA处理后两种合金的硬度和强度几乎等同于T6处理的水平,而且抗应力腐蚀性能大幅提高。稀土元素Sc和Zr添加后合金的强度明显提高,在慢速率拉伸时合金峰值强度达到了798.9 MPa,伸长率达到了8.99%。     

热锻对喷射成形7055铝合金组织性能的影响

利用喷射成形技术制备了7055高强铝合金。借助拉伸性能测试,电化学工作站、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM) 等手段研究了热锻对挤压合金显微组织和性能的影响。结果表明：挤压合金的纵向抗拉强度达到642 MPa,屈服强度达到598 MPa,而锻造合金的抗拉强度和屈服强度却下降了,但延伸率、电导率和硬度有所上升,断口形貌均体现为韧性断裂;合金的主要元素在晶界和晶内的分布没有明显差别,但有所波动,且锻造后合金元素波动更明显;合金经过时效后晶内都均匀分布着GP区和η＇析出相,晶界η析出相则是断续的点状分布,但锻造后晶内析出相粗化,晶界析出相变多;锻造合金的耐蚀性比挤压合金有所提升。     

喷射成形7055铝合金热处理工艺与力学性能的研究

主要研究了喷射成形7055铝合金经过反挤压成型以及热处理后的金相显微组织和力学性能.对挤压态合金进行固溶处理和时效处理后得到了时效硬化曲线并进行了力学性能测试.结果显示:480℃×2h的固溶制度为最佳固溶制度;通过测试硬度值确定最佳单级时效制度为120℃×18h,其硬度可达209HV.抗拉强度为692.12MPa,伸长率为3%.为了进一步提高该合金的伸长率,又对固溶处理件进行双级时效处理(120℃×3h 160℃×4h),其硬度为205HV,抗拉强度为683MPa,伸长率为9.5%.     

时效对挤压态喷射成形7055铝合金组织与性能的影响

采用拉伸实验、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等研究了3种不同时效工艺对挤压态喷射成形7055铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:铝合金的晶粒细小,组织均具有方向性;Cu元素在晶界和第二相中的含量都比晶内的高;但经T6峰值时效处理后,合金出现部分沿晶脆性断裂区域,其抗拉强度达到705 MPa,断裂伸长率达到11.5%;经T76过时效处理后,合金沿晶脆性断裂区域减小,合金的抗拉强度达到659 MPa,伸长率为10.9%;经T74过时效处理后,韧性进一步改善,其抗拉强度为640 MPa,伸长率为15.3%。     

不同焊丝对Al-Zn-Mg系铝合金脉冲MIG焊缝组织和力学性能的影响

分别以ER5356、ER5087和ER4043焊丝作为填充材料,采用脉冲MIG焊对12 mm厚T4态Al-Zn-Mg系铝合金板材进行对焊焊接试验,并对焊接接头的显微组织和力学性能进行分析。结果表明,采用ER5356、ER5087和ER4043焊丝的接头抗拉强度分别为294、313和237 MPa,断后伸长率分别为7.9%、7.6%和1.6%。接头的最低硬度位置均在焊缝中心,拉伸断裂位置均在焊缝,热影响区均出现软化现象。ER5087焊丝的焊缝柱状晶较多,且晶粒粗大;ER5356焊丝的焊缝组织大部分区域为细小的等轴晶;ER4043焊丝的焊缝组织为典型的共晶枝晶结构。     

淬火水温对喷射成形7055铝合金性能的影响

采用电子散斑法残余应力测试、显微硬度测试、拉伸力学性能测试、剥落腐蚀、极化曲线分析等手段,研究了淬火水温对喷射成形7055铝合金淬火残余应力、力学性能、时效硬化行为及剥落腐蚀性能的影响。结果表明:室温(25℃)淬火后试样表层存在严重的淬火残余压应力,L和LT方向残余应力最大值分别可达到-352 MPa和-302 MPa,提高淬火水温至60℃、80℃,L方向最大残余应力降低14%、25%,LT方向最大残余应力降低12%、31%。随着淬火水温由室温提高至60℃、80℃,7055铝合金时效硬化行为无明显变化,T74时效态拉伸性能差异不大,腐蚀电流密度逐渐增大,剥落腐蚀性能发生轻微恶化,由PB降低至PC、PC+。     

喷射成形7055铝合金的热加工图

在Gleeble-3500热力模拟试验机上对喷射成形7055铝合金进行了等轴压缩试验,基于动态材料模型DMM绘制了合金的热加工图,确定了7055铝合金一定应变下的"安全区"和"非安全区"。结果表明:在试验条件下,应变量为0.3和0.6的热加工图变化不显著,流变失稳区所对应的功率耗散效率迅速下降。当应变量为0.6时,适宜的加工参数为395~450℃和0.006~0.082 s~(-1),此时变形组织中发生动态再结晶;不宜进行加工的区间为350~450℃和0.22~5 s~(-1),该区间下变形组织易产生绝热剪切带,应当规避。     

回归再时效处理对喷射成形7055铝合金挤压厚板组织与性能的影响

采用力学性能测试、抗剥落腐蚀性能测试、透射电镜(TEM)观察等方法,研究了回归再时效(RRA)处理对喷射成形7055铝合金挤压厚板微观组织与性能的影响。结果表明:厚板采用到温装炉的方式进行回归加热时,试样升温过程仍较长,提高回归加热温度有利于缩短试样在低温阶段的停留时间。试样经120 ℃×14 h预时效+(185 ℃×130 min、190 ℃×118 min)回归+120 ℃×24 h再时效两种RRA工艺处理后纵向屈服强度分别为649.3 MPa和652.6 MPa,高于T76试样的621.5 MPa;而抗剥落腐蚀性能与T76试样接近,达到EB级。试样经RRA处理后基体沉淀析出相主要为η′相+少量GP区,其尺寸为3~10 nm,晶界析出的η相呈断续分布。提高厚板试样在回归低温阶段的加热速率有利于提高试样再时效后的强度,而提高试样回归温度有利于提高RRA试样的抗剥落腐蚀性能。     

热挤压对7055铝合金力学性能及组织的影响

采用挤压铸造成形工艺制备7055高强铝合金,研究了热挤压参数对合金力学性能及微观组织的影响,并与铸态下的力学性能及微观组织进行了对比.结果表明,热挤压态下的7055铝合金的微观组织和力学性能均优于铸态,并且晶粒随着比压的增加趋于细化,抗拉强度随着比压的增加趋于提高.当比压为75 MPa时,在730 ℃温度下进行挤压浇注,经过双级固溶处理和时效后,合金的晶粒明显细化,抗拉强度达到681.4 MPa,伸长率达到7.14%.     

喷射成形7475铝合金的显微组织与力学性能

采用全自动控制往复喷射成形工艺制备了大规格7475铝合金锭坯。研究工业规格喷射成形7475铝合金的初始组织、挤压工艺及热处理制度对显微组织和力学性能的影响。结果表明,喷射成形7475铝合金锭坯规格可达Ф360mm×1200mm,晶粒为等轴状,粒度宏观均匀,主要在30～40μm,组织无明显宏观偏析,锭坯致密度达到97%。喷射成形锭坯经小挤压比变形后达到全致密,T6态(480℃×4h+135℃×16h)合金性能最优,σb为625～635MPa,δ为12%～12.6%,表明控制往复喷射成形铝合金锭坯冶金质量优越。     

时效对挤压态喷射成形7055铝合金组织与性能的影响北大核心CSCD

采用拉伸实验、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等研究了3种不同时效工艺对挤压态喷射成形7055铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:铝合金的晶粒细小,组织均具有方向性;Cu元素在晶界和第二相中的含量都比晶内的高;但经T6峰值时效处理后,合金出现部分沿晶脆性断裂区域,其抗拉强度达到705 MPa,断裂伸长率达到11.5%;经T76过时效处理后,合金沿晶脆性断裂区域减小,合金的抗拉强度达到659 MPa,伸长率为10.9%;经T74过时效处理后,韧性进一步改善,其抗拉强度为640 MPa,伸长率为15.3%。     

喷射成形7055铝合金FSW焊工艺与性能

采用搅拌摩擦焊接方法对厚度为4 mm的喷射成形7055铝合金板进行焊接试验.分析了焊接速度和旋转频率对接头力学性能的影响,对焊缝的显微组织和断口进行了微观分析.结果表明,当焊接工艺参数选择合适时,可得到外形美观,无缺陷的焊缝.另外焊接接头力学性能与焊接工艺参数存在一定的关系,在旋转频率为1 000r/min,且焊接速度为100 mm/min时,可以获得较好的焊接性能,抗拉强度可以达到455MP,断裂形式为韧性和脆性的混合型断裂;焊缝中存在3个组织变化区,其中焊核区内是细小均匀的等轴晶;焊缝显微硬度的最低值出现在前进侧,说明前进侧是焊缝的薄弱环节.     

不同焊丝对6061铝合金MIG焊缝组织和性能的影响

电动车轻量化是汽车行业研究热点.将电动车的电池包材料由钢材替换为铝合金后,可使电池包的重量大幅度减轻,电池包内各铝合金组件间优良的焊接质量至关重要.针对6061铝合金电池包分别选用4043、5356、6061和6101铝合金焊丝进行熔化极惰性气体保护焊(MIG),并通过拉伸测试、硬度测试、金相组织观察、腐蚀测试以及疲劳...     

热轧变形量对7055铝合金组织与力学性能的影响

采用Gleeble-1500D热模拟试验机对7055铝合金进行了热压缩试验,利用OM和EBSD方法分析在不同变形量下热压缩试样的组织特征,观察合金在热处理后的金相组织形貌并进行力学性能测试,研究了变形量对7055铝合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,变形量显著影响7055铝合金的热变形组织.随着变形量的增加,晶粒被显著拉长,晶界处的粗大第二相沿晶界被拉长,甚至被破碎.7055铝合金局部发生动态再结晶,应变诱发晶界迁移为主要的动态再结晶机制.7055铝合金热处理后的再结晶体积分数越小,包含亚结构的未再结晶组织多时,有利于合金获得较高的力学性能,变形量达到79％时,综合力学性能最佳.     

铝合金AC-P-MIG焊丝熔化速度与焊缝成形

铝合金AC—P—MIG焊丝熔化速度主要受焊接电流、BEN比率的影响,在相同BEN比率下,焊丝熔化速度随焊接电流的增大而增大;在相同电流下,焊丝熔化速度随着EN比率的增大而增大．由于阴阳极等效压降的不同及电弧形态特征的差异,随着BEN比率的增加,焊丝得到更有效、更多能量的加热,故熔化速度加快．在同样送丝速度与焊接速度下,随着BEN比率的增加,焊接电流减小,熔深、熔宽减小,余高显著增大．因此AC-P—MIG可以有效解决薄板焊接易烧穿问题,并且可以提高搭接间隙范围,实现薄板的高速、高质量焊接．     

多级时效对7055铝合金组织及力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度计等研究了多级不同时效处理对7055铝合金经三级固溶处理后的组织和力学性能的影响。结果表明,三级固溶处理后7055铝合金的组织主要存在MgZn_2和Al_2CuMg相,时效处理并未改变合金的相组成,但三级时效处理组织中MgZn_2相显著增多;同时,时效处理可以改善7055铝合金的各向异性,提高合金的力学性能。合金的最佳热处理工艺方案为:三级固溶(450℃×2 h)+(465℃×1 h)+(475℃×1.5 h)和三级时效处理(120℃×24 h)+(175℃×1.5 h)+(120℃×24 h),此时合金的硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为195.2 HV0.5、673 MPa、621 MPa和10.24%。     

7055喷射成形高强铝合金激光焊接头组织及性能

采用激光焊接对2 mm厚喷射成形的7055-T76511铝合金进行焊接试验。通过显微硬度和拉伸试验测试焊接接头的力学性能,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、背散射电子衍射技术(EBSD)以及X射线衍射(XRD)分析焊接接头的微观组织。结果表明,7055铝合金激光焊接头无明显的软化区,焊缝显微硬度最低,约为130~140 HV,接头的抗拉强度372 MPa,伸长率4.1%。焊缝组织有明显的三个区(热影响区、熔合区和焊缝区)。热影响区组织是产生了部分再结晶的等轴晶粒;熔合区由于非均匀形核形成了等轴非枝晶区(non-dendritic equiaxed grain zone,EQZ),晶粒尺寸3~8μm;焊缝区靠近熔合线为柱状枝晶,中心为胞状枝晶。