目錄 一、實驗?zāi)康呐c任務(wù) 二、基本要求 三、實驗材料和實驗方法 3.12024鋁合金簡介 3.22024鋁合金成分及主要原材料介紹 3.3實驗所需儀器設(shè)備 3.4實驗原理 3.5合金的熔鑄 3.6試樣的制備 3.7測試方法 3.8技術(shù)路線 四、實驗結(jié)果與分析 4.1實驗結(jié)果 4.2實驗結(jié)果分析 五、實驗結(jié)論與心得體會 5.1實驗結(jié)論 5.2心得體會 六、參考文獻(xiàn) 一．實驗?zāi)康暮腿蝿?wù) 本綜合實驗是在金屬材料本科生完成相關(guān)專業(yè)理論課之后的一次全面 綜合實驗訓(xùn)練，通過從鋁合金材料設(shè)計與選擇、制造到性能檢測的全面訓(xùn) 練，使學(xué)生了解鋁合金材料及其加工的生產(chǎn)全過程，所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè) 理論來解釋試驗中的各種現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和綜合分析問題的能 力，特別是學(xué)生的獨立設(shè)計實驗方案及創(chuàng)新能力。 二．基本要求 1）了解課題所研究鋁合金材料設(shè)計方法； 2）初步掌握

介紹了2024型合金的發(fā)展、相組成及熱處理工藝制度,指出通常2024型硬質(zhì)合金是四元(al-cu-mg-mn)合金,但合金中含有相當(dāng)多的雜質(zhì)鐵和硅,因而大大地改變了合金的相組成。其熱處理工藝制度及形變制度對合金的各項力學(xué)性能產(chǎn)生較大影響。

2024鋁合金寬溫快速陽極氧化

厚板鋁合金雙絲氣體保護焊工藝——采用雙絲氣體保護焊對40mm厚7a52鋁合金板進(jìn)行焊接工藝試驗，研究了坡口形式和參數(shù)等對接頭質(zhì)量的影響，確定了最佳的雙絲氣體保護焊工藝及參數(shù)。焊縫缺陷、硬度、組織分析和力學(xué)性能等方面的檢測表明：對于40mm厚7a52鋁合金板...

"小邊距"點焊2024鋁合金是航空、航天器點焊生產(chǎn)過程中經(jīng)常遇到的情況,不可避免。研究此種條件下點焊過程動態(tài)參數(shù)的行為特征與接頭形貌、力學(xué)性能以及顯微組織之間的對應(yīng)關(guān)系,為實現(xiàn)在線判識焊點質(zhì)量提供可靠的理論依據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)小邊距焊點的外觀與標(biāo)準(zhǔn)焊點相比無明顯異樣,但其熔化核心的形狀以及顯微組織存在明顯區(qū)別。力學(xué)性能試驗結(jié)果表明:隨著邊距的減小,焊點的負(fù)荷能力有所下降。在邊距足夠小的條件下點焊,容易產(chǎn)生噴濺或未焊透缺陷。分析所采集的動態(tài)參數(shù)行為特征,得知小邊距點焊時的動態(tài)電阻減小、焊接電流增加、熱膨脹位移量減小等監(jiān)測信息與上述焊點質(zhì)量信息之間存在必然的關(guān)聯(lián)。

對7075鋁合金厚板進(jìn)行固溶處理后,分別在不同的淬火水溫下進(jìn)行浸沒淬火和噴淋淬火。運用x射線衍射法測試淬火板的表面殘余應(yīng)力,利用維氏硬度儀測試板表面顯微硬度,研究淬火工藝及水溫對鋁合金厚板殘余應(yīng)力與力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:隨淬火溫度的升高,浸沒淬火與噴淋淬火引入的表面殘余壓應(yīng)力水平與表面顯微硬度迅速下降,且在一定的溫度下,前者比后者引入的殘余應(yīng)力水平大40%,而顯微硬度僅大7%。

基于專業(yè)焊接軟件sysweld,采用goldak提出的雙橢球熱源模型,對1.5mm厚鋁合金管點焊過程進(jìn)行了有限元數(shù)值模擬。模擬中充分考慮了材料熱物理性能參數(shù)的非線性,及對流、輻射等邊界條件對焊接溫度場的影響,并運用hsf校正工具對熱源各項參數(shù)進(jìn)行校核。將模擬結(jié)果與焊接接頭相比較,結(jié)果表明:計算所得熔池形狀與實驗結(jié)果基本吻合,得到了焊接接頭溫度場的變化規(guī)律。

闡述了塑性成形中熱力耦合效應(yīng)的數(shù)值分析方法,建立了鋁合金空拉拔過程熱耦合計算的有限元模型,設(shè)計了兩組模擬方案,一組以拉拔速度為變量,速度變化范圍為50～200mm/s,一組以摩擦系數(shù)為變量,變化范圍為0.02～0.4。通過模擬仿真獲得了拉拔過程中模具和管子溫度場的分布,并依據(jù)拉拔速度方案和摩擦系數(shù)方案得到了拉拔結(jié)束后模具最高溫度分布和拉拔速度及摩擦系數(shù)的關(guān)系。結(jié)果表明,模具最高溫度隨拉拔速度的增加和摩擦系數(shù)的增加都是近似線性的增加;對坯料及模具溫度場的仿真預(yù)測為潤滑劑的選取、拉拔工藝及模具設(shè)計提供了依據(jù)。

通過系列試驗確定合理的焊縫坡口、焊接順序以及工藝余量,最終減少大型中厚板鋁合金框架的焊接變形,滿足了設(shè)計圖紙要求。

鋁合金的焊接結(jié)構(gòu)，一般采用氬弧焊等熔焊工藝。然而鋁合金電阻點焊已在航空、汽車、地鐵車輛、建筑行業(yè)、量具、刃具及無線電器件等工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。本項目以航空常用高強鋁合金為研究對象，進(jìn)行電阻點焊基礎(chǔ)工藝研究，明確焊接條件對接頭成型及質(zhì)量的影響，從而找到獲得優(yōu)良的電阻點焊接頭的工藝條件。

applicationofnylonbrushrollerandnon-wovenrollerinthe aluminumplateandstripproduction hemei-qiong 1 ，liujing-an 1 ，zhangzhi-gui 2 ，liuhuang-ping 3 (1.southwestaluminum(group)co.，ltd.，chongqing401326;2.xianyangdatianmachineryco.，ltd.，xianyang712038； 3.galuminiumgroupco.，ltd.，guangzhou510550，china) abstract:characteristicsandclassificationofnylonbrushrollerandnon-

通過室溫拉伸性能測試和dsc,om,tem分析,研究了不同固溶處理和時效處理對2124鋁合金40mm厚板組織與性能的影響。結(jié)果表明:合金適宜的固溶溫度為495～500℃,固溶時間為80～100min;適當(dāng)提高固溶溫度或延長固溶時間,合金中過剩相的溶解程度增大,合金的固溶程度增大,因而合金強度提高,但過高的固溶溫度或固溶時間使合金的伸長率降低;當(dāng)淬火水溫度在16～35℃范圍內(nèi)時,合金性能變化不大,但稍高水溫淬火有利于提高合金的伸長率;隨淬火轉(zhuǎn)移時間的延長,合金的強度有所上升,但伸長率下降,為了提高合金的塑韌性,淬火轉(zhuǎn)移時間應(yīng)盡可能短;合金適宜的時效溫度為185℃,時效時間為12h,合金主要強化作用來源于s′和θ′過渡相的析出強化。

超寬鋁合金厚板問世

鑄造鋁合金厚板是一種高技術(shù)、高附加值的產(chǎn)品,主要應(yīng)用于工具和模具的生產(chǎn)。本文綜述了國際上生產(chǎn)該產(chǎn)品的廠家、其產(chǎn)品特性及應(yīng)用,以及國內(nèi)有生產(chǎn)該產(chǎn)品潛力的鋁加工企業(yè)。

采用差示掃描量熱儀、x射線能譜分析、金相顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察等手段,對7b04鋁合金熱軋厚板的組織進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明:(1)7b04鋁合金熱軋厚板的過燒溫度為481.75℃;(2)7b04鋁合金熱軋厚板組織為鋁基體上分布著尺寸不等的第二相顆粒,其中大部分較大,第二相顆粒的走向與軋制方向相同,呈纖維狀分布,而大量細(xì)小的第二相顆粒也呈纖維狀分布,這些顆粒是由于均勻化退火后慢速冷卻形成的η相;(3)7b04熱軋組織基本上包括基體al、mgzn2、mg32(alzn)49、al23cufe4和mg2si等幾種相。

制備了含微量sc、zr的2524鋁合金板材,采用拉伸力學(xué)性能測試、金相、x射線衍射和透射電子顯微分析技術(shù),比較研究了2024、2524合金和含微量sc、zr的2524鋁合金板材的組織和性能。結(jié)果表明,微量sc和zr在2524鋁合金中主要以次生的al3(sc,zr)粒子形式存在,這種粒子與基體共格,釘扎位錯和亞晶界,高溫固溶處理過程中仍然能夠部分抑制合金的再結(jié)晶。在t3狀態(tài)下,含sc、zr的2524鋁合金的塑性與2524鋁合金的相當(dāng),而屈服強度提高了18n/mm2。微量sc、zr對al-cu-mg合金的強化作用主要來源于添加微量sc、zr引起的細(xì)晶強化、亞結(jié)構(gòu)強化和析出強化。

采用攪拌摩擦焊方法對厚度為1.8mm2024-t4鋁合金薄板進(jìn)行焊接實驗,通過高壓水冷裝置來控制由殘余應(yīng)力產(chǎn)生的失穩(wěn)翹曲變形,并對焊縫的微觀組織與力學(xué)性能進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:用攪拌摩擦焊方法焊接1.8mm厚的2024-t4鋁合金薄板可得到外表成形美觀、內(nèi)部無缺陷的平板對接接頭。在冷卻水壓為0.4mpa、攪拌針旋轉(zhuǎn)速度為2100r/min、焊接速度為120mm/min時,攪拌摩擦焊的焊接接頭強度可達(dá)到377.9mpa,達(dá)到母材強度的80.39%。

以q345中厚板對接焊為研究對象,利用ansys分析軟件對焊接過程三維瞬態(tài)溫度場進(jìn)行了模擬。通過對不同時刻的溫度場分布和不同點所經(jīng)歷的熱循環(huán)曲線進(jìn)行分析,得出距離焊縫等距離的各點經(jīng)歷了相同的焊接熱循環(huán);由于多層多道焊具有焊接熱疊加效果,在焊接第三道次后應(yīng)降低焊接熱輸入,同時模擬結(jié)果為焊接參數(shù)的選擇提供了理論依據(jù)。

提出了激光-mig復(fù)合雙層焊接中厚板鋁合金方法,該方法分兩層進(jìn)行焊接:第一層為打底焊,解決焊接熔深不足的問題;第二層為蓋面焊,解決焊縫成形不良的問題.結(jié)果表明,在激光器額定功率為4kw時,采用激光-mig復(fù)合雙層焊接方法焊接zl114a材料的熔深可達(dá)10mm,接頭抗拉強度平均值為238mpa,大于母材抗拉強度的80%.采用激光-mig復(fù)合雙層焊接方法焊接了某航天產(chǎn)品圓筒形模擬件,焊縫成形良好,熔深達(dá)到9mm,焊縫內(nèi)部無裂紋、未焊透及未熔合等缺陷,無可見夾雜物,存在的缺陷形式主要是鏈狀氣孔,氣孔直徑均小于1mm,焊后基本無變形.

淬火殘余應(yīng)力可能造成工件淬后裂紋、削弱其疲勞強度以及造成其體積和形狀的變化。在需要進(jìn)行淬火處理的厚板結(jié)構(gòu)鋁合金零件中,這一情況尤為顯著。因此,對厚板鋁合金淬火過程進(jìn)行有限元模擬,預(yù)測其淬后殘余應(yīng)力大小及分布,具有十分重要的意義。本文運用abaqus/standard軟件建立了2a12厚板鋁合金的淬火過程有限元模型,并用反傳熱算法確定了以聚乙撐二醇(pag)溶液作為淬火介質(zhì)時的換熱邊界條件。為了驗證模擬結(jié)果的可靠性,應(yīng)用x射線法對厚板淬火殘余應(yīng)力進(jìn)行了測量。模擬結(jié)果與實測數(shù)據(jù)具有較好的一致性,表明本文建立的有限元模型具有較高的精度。

運用ansys有限元分析軟件,建立了20鋼中厚板對接接頭焊接溫度場的有限元模型,變換工藝參數(shù)且采用分步加載的方法分別對其焊接過程的溫度場進(jìn)行了模擬,得到了各種參數(shù)條件下20鋼中厚板焊接過程中焊縫區(qū)的瞬態(tài)溫度場以及各點的焊接熱循環(huán)曲線。模擬結(jié)果顯示,與實際符合較好,對焊接行為研究有很好的理論指導(dǎo)意義。

建立考慮不同保溫層厚度的fs復(fù)合保溫外模板在火災(zāi)工況下的有限元模型,并對有限元模型的溫度場分布進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明,fs復(fù)合保溫外模板在加強肋處溫度應(yīng)力集中,形成薄弱區(qū)。保溫過渡層有效的提高了保溫隔熱作用。在相同火災(zāi)工況下,保溫層厚度越小,fs外模板溫度上升趨勢越快。