基于固溶时效热处理的7A09铝合金硬度和强度关系的研究

7A09铝合金作为一种典型的可变形超高强铝合金被广泛应用于航空航天和汽车制造领域,是新一代运载火箭钣金件主材料之一。通过室温拉伸试验和硬度测试,对2种不同厚度规格的7A09铝合金板材在不同固溶温度和人工时效温度下经过热处理后的硬度、抗拉强度和延伸率进行分析对比,获得了7A09铝合金板材的固溶温度和时效温度范围,确定了不同固溶-时效条件下硬度和抗拉强度的对应关系,并通过生产试验进行了验证,结果表明:获得的硬度和抗拉强度关系曲线较为准确,对于非承力运载火箭钣金件,可通过硬度检测代替抗拉强度检测以确定性能指标是否合格,缩短检测周期,降低制造成本。

产教融合视角下研究生校企合作人才培养模式研究

随着社会经济的快速发展和科技进步的不断推进,对高层次人才的需求越来越迫切。研究生教育作为培养创新人才和推动科学研究的重要途径,扮演着至关重要的角色。然而,传统的研究生培养模式在满足社会需求方面面临一些困境,如理论与实践脱节、就业竞争力不足等。为了解决这些问题,一种新的培养模式——“产教联合,校企合作”逐渐受到关注。本文主要探索了基于“产教联合,校企合作”的研究生培养模式。

加热温度对7A09-T6铝合金型材性能的影响

为研究不同加热温度对7A09-T6态铝合金型材性能的影响,在25~350℃温度范围内,对7A09-T6态铝合金型材进行热拉伸试验,采用Gleeble1500D热模拟试验机和扫描电镜SEM等手段研究不同加热温度条件下的7A09-T6态铝合金力学性能变化规律,以及经历不同加热温度后冷却至室温对材料的力学性能和微观组织的影响。结果表明:随着加热温度升高,屈服和抗拉强度降低,而断裂延伸率则不断增加,当加热温度升高到250℃时,断裂延伸率增加至22.5%,约为室温条件下断裂延伸率的2.05倍。当加热温度不高于200℃时,冷却至室温后材料的力学性能与没有加热的7A09-T6力学性能值相当,当加热温度高于200℃后,冷却至室温后材料的屈服强度和抗拉强度随着加热温度的升高而降低,延伸率随加热温度升高而稍有增大;温度达到350℃时,出现亚晶,说明存在回复再结晶。这也说明了200℃以下,保温时间和加热速率对热态下的力学性能影响不大的原因。

差厚拼焊管胀形减薄率不均匀性分析

结合有限元数值模拟和试验,研究差厚拼焊管胀形减薄率分布规律,并从应变状态和应变历史角度分析减薄率不均匀性产生的原因,进而研究厚度比、长度比及硬化指数n对减薄率分布的影响。结果表明差厚拼焊管胀形时薄、厚管不同部位始终处于不同的轴向应变状态,导致在发生相同的环向应变时,厚向应变分布不均。厚管愈靠近焊缝区域减薄率愈小,薄管愈靠近焊缝减薄率愈大。厚度比和硬化指数n对壁厚分布影响明显,厚度比越大、n值越低,胀形后薄、厚管的壁厚差越大;但厚度比影响主要集中在焊缝附近,n值影响整个胀形区的壁厚分布。

差厚拼焊管内高压胀形塑性变形规律

为揭示差厚拼焊管内高压胀形的变形规律,采用有限元数值模拟和实验并结合力学分析,研究了差厚拼焊管胀形时薄壁管、厚壁管的变形差异,及塑性区的发生、发展过程和促进变形协调的力学和几何因素,分析了差厚变形条件下薄壁管、厚壁管的应力、应变发展历史.结果表明:差厚拼焊管内高压胀形时,厚壁管的变形始终落后于薄壁管.薄壁管中部最先屈服,塑性区自中部向两端逐渐扩展,厚壁管靠近焊缝端先屈服,随着内压升高塑性区逐渐扩展到另一端.变形强化和长度比增大可促进两管协调变形.无论长度比如何变化,整个变形过程中薄壁管轴向应变始终为拉应变,厚壁管轴向始终为压应变.

激光焊管内高压成形焊缝有限元建模方式

为明晰焊管内高压成形焊缝的合理有限元建模方式,针对激光焊接接头的材料性能分布特点提出三种焊缝建模方式,分别为完整焊缝模型、粗略焊缝模型和无焊缝模型。通过与试验结果对比,从壁厚分布和几何形状两方面,分析不同焊缝简化方式对送料区、过渡区和胀形区模拟精度的影响情况。指出焊缝对模拟精度有影响,受影响区域不超过3倍焊缝宽度。只有建立焊缝模型才能模拟出靠近焊缝部位壁厚过渡减薄的变形特征,但建立完整焊缝模型和建立粗略焊缝模型的模拟精度相差不大,最大误差均小于6.5%。在综合考虑误差大小和典型变形特征模拟准确性后,给出适合激光焊管内高压成形的焊缝有限元建模方式。

差厚拼焊管内高压成形焊缝移动规律

为揭示差厚拼焊管内高压成形中的焊缝移动规律,采用有限元数值模拟分析了焊缝移动随内压的变化规律,研究了厚度比、长度比、摩擦系数和硬化指数等因素对焊缝移动的影响.研究表明:差厚拼焊管内高压成形存在焊缝移动,并导致薄管靠近焊缝处出现减薄峰值;焊缝移动随厚度比和长度比的增大而增大,随摩擦系数和硬化指数的增大而减小;减小焊缝移动的合理拼焊管结构为厚度比小于2.0,长度比小于3.5.

带筋管充液压形主要缺陷形式及控制方法

采用有限元模拟结合物理实验的方法,研究了不同筋板高厚比的带筋管机械压形和充液压形的主要缺陷形式,分析了各类缺陷产生的原因和影响因素,并给出了缺陷的控制方法。实验结果表明:内压显著改变了带筋管成形过程中的受力条件,在合适的内压辅助下带筋管的筋板和筒体均可顺利发生曲率增大或减小变形,在1MPa内压下,成形的平直段长度达到97mm。充液压形管内凹塌陷的缺陷可以通过控制内压消除,通过适当增加筋板厚度或减小筋板高度,使筋板高厚比低于一定值可以避免筋板起皱缺陷的产生;筋板高厚比和充液内压大小对缺陷有很大的影响。

初始缺陷对耐压结构承载性能影响

目的基于有限元方法,通过分析研究深海耐压圆筒结构在不同初始缺陷下的屈曲压力,研究初始缺陷对厚壁圆筒承载极限的影响。方法建立了三维厚壁筒模型,分别研究了圆筒在初始几何缺陷、初始应力缺陷和两种缺陷复合的状态下,结构的承载性能,并将得到的结果与理想状态下的结构作对比。结论结果表明,无论是初始几何缺陷,还是初始应力缺陷,都会降低结构的承载极限。

带筋管充液压形实验研究

为探讨带筋管整体成形的可行性,通过实验方法初步探讨了带筋管整体成形的力学条件及关键影响因素。实验结果表明,在消除筋板内环的径向、轴向和环向自由度后,充液压形工艺可实现带筋管的整体成形;采用充液压形工艺可以成形出高径比为5,径厚比为42.5的带筋椭圆紫铜管件。单自由度影响实验表明,侧翻和起皱是带筋管充液压形的两类典型缺陷,消除轴向自由度,可抑制侧翻缺陷的发生,消除环向自由度同时保持环向拉应力状态,有助于消除起皱缺陷。

薄壁高筋筒形件内高压成形力学条件分析(英文)

为探讨薄壁高筋筒形件整体内高压成形的可行性,采用力学分析和数值模拟相结合的方法,研究了一端约束、一段自由约束特征的薄板(加强筋)失稳的力学条件。基于"板条梁"理论给出了筋板失稳欧拉力的数学表达式。结合数值模拟分析了筋板高度和内径对失稳的影响。结果表明:对于1Cr18Ni9Ti薄壁高筋筒形件胀形量为20%时其临界高厚比和径厚比分别为14和30。随着高厚比增大,成形性降低,随着径厚比增大,成形性提高。绘制了内高压成形窗口图,为薄壁高筋筒形件内高压成形规律的深入研究和内高压成形工艺设计奠定了理论基础。

长径对焊法兰精密辗扩坯料截面形状优化

本文采用有限元数值分析方法,对长径对焊法兰的工艺过程进行了模拟分析。探讨了起偏发生的机理与坯料截面形状之间的关系,在综合考虑了起偏控制、制坯难易程度、芯辊受力条件三方面因素后提出了辗环工艺易选择的坯料形状,为实际生产提供了定性的参考依据。

充压镦形技术原理及应用

针对通过"膨胀"变形模式成形中空零件时,塑性变形全部靠内压来驱动,存在对高压依赖严重、壁厚减薄、生产效率低等困难,提出了充压镦形技术,其成形思路与膨胀成形恰好相反。原理是借助内压的支撑,对管坯进行"截面压缩"来成形变截面中空零件。并应用了在法向力支撑下板壳面内压缩失稳应力提高的力学原理。结果表明,变形模式的改变释放了内压,内压仅起辅助支撑作用,所需压力降低至几十兆帕。此外,充压镦形中材料始终在三向压应力条件下变形,从根本上避免了膨胀变形模式下的壁厚减薄和开裂问题。最后通过成形某车身B柱,展示了该工艺在实际运用中的技术优势。

AZ41镁合金管材充液压形规律探究

目的实现镁合金管材的室温成形。方法利用物理实验的方法研究AZ41镁合金薄壁管材充液压形过程中的成形规律,分析主要缺陷形式,并揭示圆角填充过程和壁厚分布规律。结果 AZ41镁合金管材充液压形易发生破裂和失稳缺陷。内压过低变形部位难以转移,导致弯曲破裂的发生;内压过高,管坯合模前膨胀,导致截面周长大于零件截面周长,进而发生起皱。结论最终在5.6 MPa的支撑内压下成功成形出了最小圆角5 mm的零件,最大减薄率小于5%。

锻造技术的发展——从前8届国际塑性加工会议看锻造技术的发展

该文对前8届国际塑性加工会议(International Conference on Technology of Plasticity)论文集中锻造方面的文献进行了综述,分析了24年来锻造工艺的发展历程。总结了热锻、温锻和冷锻的技术优缺点和近年来的技术突破。从中可以较充分地了解该技术的一些新的发展动向。

船舶制造精度管理及过程控制技术探讨

造船精度管理技术直接影响造船质量及效率,对船舶行业发展具有极其重要的意义。通过介绍补偿量计算分配的理论基础及方法、船舶建造的过程控制和精度标准的制定等方面的内容,概括出造船精度管理的内容及实施的步骤。总结了建造工艺热应力变形的机理等造船精度管理难点问题的研究情况,提出了船舶建造动态控制这一先进的造船过程控制技术,并从尺寸链的角度来解释预修整工艺中提高工序精度的原理。事实表明,此技术将对造船企业的生产起到积极的推进作用。

铝合金锻件成形工艺及三维有限元分析

为了揭示叶轮件模锻成形过程中金属的变形流动规律,采用有限元模拟对不同形状坯料成形过程的塑性变形流动行为进行对比分析。结果表明:叶片处是较难以充填成形的部位,且随着截面位置的下移,金属向该处型腔充填流动的趋势更为显著;与圆柱形坯料相比,阶梯形坯料成形过程中叶片部位更易于被充填成形,金属流动的均匀性也较好;通过工艺实验验证了利用阶梯形坯料可一次性成形出尺寸精度和性能均符合设计要求的叶轮锻件。

铝合金圆环压缩过程中的分流行为

利用有限元方法对不同圆环压缩过程中的分流行为进行模拟研究,揭示铝合金圆环压缩过程中分流行为的产生机理,并利用罗德系数、J2应力偏量不变量等特征量对成形机理进行分析。结果表明:外侧施压时,随着高径比增大,难变形区明显扩大,向内侧流动的金属量逐渐减少,分流面位置明显左移;内侧施压时,随着摩擦因子增大,塑性区内应变类型由均一压缩类变为3种共存,此时向内侧流动的金属量增大,其流动分界面相对右移。

用中心管限位的椭球壳无模液压成形试验研究

理论与实践均证明,长短轴比大于2的椭球壳体在自由胀形时会在赤道附近起皱,其原因是由于存在纬向压应力。首次提出采用带中心管约束法整体无模胀形技术,对长短轴比为2的椭球壳体进行液压胀形试验研究,得到了椭球壳体胀形时应变分布及尺寸变化规律。试验结果表明:在中心管约束下的椭球壳体胀形可以较好地控制椭球轴长比。椭球状壳体在胀形过程中经历焊缝起皱凸起,后又在更高内压的作用下逐渐消皱的过程。塑性变形首先发生在赤道焊缝处,随后球瓣靠近南北极的部位也发生塑性变形,并由赤道和极板向温带区域扩展。用此方法所获得的壳体可以直接用于椭球形水塔。

差厚管内高压成形变形协调性研究

为了揭示差厚拼焊管内高压成形中,厚管与薄管的长度比和厚度比对变形协调性的影响规律,对不同长度比和厚度比拼焊管坯胀形过程进行了数值模拟研究,并分析了长度比和厚度比与轴向应变分布、减薄率分布的关系.通过拼焊管胀形实验获得了不同长度比拼焊管坯的胀形结果,对实验件轴向应变分布和变形协调性进行了测试分析.研究表明:变形协调性随差厚拼焊管长度比增大而提高,随厚度比增大而降低.差厚管内高压成形过程中,由于壁厚不同导致薄、厚管变形状态出现明显差异,薄管靠近焊缝区域的轴向拉应变最大,致使该处减薄率明显大于其它部位.变形协调性越好,壁厚均匀性越高.