添加0.5%Si_(3)N_(4)对车用AZ61镁合金微观组织和性能的影响

研究了添加0.5%Si_(3)N_(4)(质量分数)对车用AZ61镁合金微观组织、力学性能以及耐腐蚀性能的影响。结果表明添加0.5%Si_(3)N_(4)(质量分数)后,铸态和挤压态AZ61镁合金的晶粒均细化。添加0.5%Si_(3)N_(4)(质量分数)后,部分Si_(3)N_(4)与Mg,Al发生反应生成了AlN与Mg2Si,另一部分Si_(3)N_(4)以第二相的形式存在于镁合金中,铸态AZ61镁合金屈服强度由66.7 MPa提升到了73.2 MPa,抗拉强度由105.4 MPa提升到了113.3 MPa,延伸率由1.5%提升到了1.9%,与AZ61镁合金相比,分别提升了9.7%,7.4%和26.7%。添加0.5%Si_(3)N_(4)(质量分数)后挤压态AZ61镁合金屈服强度由145.0 MPa提升到了162.7 MPa,抗拉强度由274.6 MPa提升到了284.2 MPa,延伸率由16.0%提升到了18.1%,与AZ61镁合金相比,分别提升了12.2%,3.5%和13.1%。添加0.5%Si_(3)N_(4)(质量分数)后挤压态AZ61的耐腐蚀性能也得到了提升,腐蚀电流密度由142.9μA/cm^(2)降低到了56.7μA/cm^(2)。添加0.5%Si_(3)N_(4)(质量分数)可以有效提升车用AZ61镁合金的力学性能和耐腐蚀性能。

韩国研究团队开发出新铝合金可降低电动汽车起火风险

据外媒报道,韩国材料科学研究所(Korea Institute of Materials Science,KIMS)先进金属部门的Hyeon-woo Son博士及其研究团队成功开发出用于电动汽车的铝合金,这种合金的热稳定性显著提高,可降低电动汽车起火风险。相关论文发表于期刊《Materials Research and Technology》上。

3种免热处理压铸铝合金对模具钢的侵蚀性研究

通过将模具钢浸入熔融铝合金液中并进行动态旋转熔损试验,研究了3种大型一体压铸用免热处理铝合金材料对2种典型压铸模具钢的侵蚀作用。结果表明:经20 min旋转熔损试验后,1#铝合金液中的模具钢表面侵蚀面积最小、质量损失最小、对模具钢的侵蚀最轻,因此,3种免热处理压铸铝合金中,1#铝合金的粘模倾向最小。应用新型免热处理材料时,应选择与该免热处理材料粘模适配性好的模具材料,以获得最小的侵蚀质量损失,保证模具寿命。

基于GISSMO失效准则的1500 MPa热成形钢断裂失效模型分析

以CR1000/1500HS为研究对象,基于GISSMO断裂失效准则,设计表征不同失效形式的5种测试试样;基于万能拉伸试验机和DIC测试系统,获取不同试样拉伸过程的力-位移曲线和断裂时刻的极限塑性应变;基于LS-DYNA搭建各失效试样的仿真分析模型,提取各试样断裂区域的应力三轴度;拟合获得断裂失效曲线和塑性失稳曲线,迭代获取其他模型参数;采用车门防撞梁动态三点弯曲冲击试验和仿真模型对承载特性进行分析;对比GISSMO失效模型、传统应变失效模型与试验测试的力-位移曲线差异,以验证失效模型的准确性。结果表明:Swift和Hockett-Sherby混合硬化模型可准确描述材料的塑性变形行为,关键参数误差小于5%;GISSMO失效模型获得的车门防撞梁承载特性关键参数和承载力-位移曲线与试验测试结果保持一致,误差低于5%;而采用传统应变失效准则获得的结果误差较大,最大位移的误差达到30%;表明基于GISSMO失效准则的材料模型可以准确表征CR1000/1500HS的塑性变形行为及断裂失效行为。

基于文献计量学的镁及镁合金材料领域研究进展

镁合金作为最有潜力的轻量化节能材料和储能材料,其研究发展对中国双碳战略意义重大。本文基于文献计量学系统分析了2019~2023年发表的镁及镁合金相关论文(Web of Science核心合集数据库),分析探讨了镁及镁合金领域热点研究方向。分析表明,在结构镁合金方面,微观组织、力学性能和腐蚀与防护仍是主要研究热点。生物镁材料、镁离子电池和镁基储氢材料正在受到广泛关注。基于目前镁基节能材料和储能材料发展现状,对未来研究重点进行展望。

固溶温度对Al-Mg-Si-Cu合金材料性能的影响

为研究不同固溶温度对Al-Mg-Si-Cu合金力学性能、断口形貌、金相组织和耐晶间腐蚀性能的影响,对6056铝合金热轧盘条在470~600°C范围内进行固溶处理、室温水淬及人工时效,进行室温拉伸性能测试和耐晶间腐蚀试验,并结合光学显微镜、扫描电镜和能谱分析。结果表明:随着固溶温度升高,6056铝合金显微组织中Mg2Si更充分地溶解到基体,而未溶的富Fe和富Cu相没有明显变化。拉伸强度随着固溶温度升高而提升,在540℃左右到达峰值,固溶温度升高到570℃和600℃时,强度变化很小,但伸长率随着固溶温度升高先提高后降低,耐晶间腐蚀性能随着固溶温度升高而降低。

面向新能源时代的汽车用钢EVI工程技术发展

由于能源和环境问题,全球新能源汽车产业得到快速发展,而高强钢由于其高强度、可加工性、高性价比优势,其在新能源汽车上的集成应用成为业界的焦点领域。基于供应商的早期介入(EVI)理念,上下游产业链先后开展了多款钢制轻量化车身项目,如浦项PBC-EV、蒂森In-car、安米S-in motion、宝钢BCB系列和马钢MCEV等,主要围绕车身及电池包等主要部件。未来随着汽车产业电动化、节能减排政策的实施以及关键技术的成熟,先进高强钢在汽车轻量化领域将发挥更大作用。

基于静态三点弯曲超高强钢硬化行为模型分析

选取HC700/980DHD+Z、 HC780/980CPD+Z和HC700/980DPD+Z进行分析,对比了3种材料力学性能和极限冷弯性能的差异;基于5种硬化模型对材料性能曲线进行拟合,选取两类拟合度较高的模型构建了组合硬化模型,并采用R5缺口拉伸试验进行了验证;基于前防撞梁静态三点弯曲测试和仿真对标分析,对组合硬化模型进行验证,并对3种材料的承载性能进行对比分析。结果表明:HC700/980DHD+Z和HC780/980CPD+Z的极限冷弯角分别为109.8°和109.6°,优于HC700/980DPD+Z;前纵梁静态三点弯曲试验测试与仿真分析中关键参数的最大误差在6%左右,表明材料本构模型的精度较高;HC780/980CPD+Z的承载力峰值最大,达到15.1 k N;HC700/980DHD+Z达到承载力峰值的位移最大,达到52 mm;屈强比对静态承载过程的峰值力产生重要影响,而断后伸长率的增加提升了材料的强塑积和塑性应变变形,使得承载力峰值的位移增大。

基于轻量化的铸铝发动机罩生命周期评价

为实现汽车轻量化,验证熔模精密铸造产品的节能减排效果,文章对发动机罩进行生命周期评价。结合熔模铸造工艺设计出满足刚度和模态性能要求的发动机罩,建立发动机罩全生命周期评价模型;追踪生命周期能耗和温室气体(greenhouse gases,GHG)排放,并进行敏感性分析。结果表明:通过一体化集成设计使铸铝发动机罩的质量减轻17.87%,全生命周期能耗降低10.18%,GHG排放减少7.12%。该铸铝发动机罩生命周期评价结果满足节能减排要求,研究为汽车绿色低碳化设计提供了理论依据。

新型Al-C晶粒细化剂的制备及对Mg-Al合金显微组织的影响研究

采用原位反应烧结法制备了新型Al-5C中间合金,利用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等研究了制备工艺对Al-5C中间合金组织以及该中间合金对Mg-Al合金晶粒细化的影响。结果表明,原位反应烧结法改善了Al与C的润湿性,Al-C的反应程度与球磨时间、烧结温度、烧结时间和压块方式有关;延长球磨时间、提高烧结温度或适当延长烧结时间均能促进Al-C反应,生成细小的Al4C3颗粒;Al-5C中间合金能有效地细化Mg-3Al合金的组织,添加量(质量分数)为2%时晶粒细化效果最佳。

新能源汽车驱动电机定子用扁铜线焊接工艺探究及接头性能分析

使用环形光斑激光焊及钨极氩弧(TIG)焊对新能源汽车驱动电机定子用扁铜线进行焊接试验,并对焊接工艺及接头的性能进行探究与分析。研究发现,扁铜线环形光斑激光焊接的最佳工艺为中芯功率2500 W、环芯功率1500 W、焊接速度290 mm/s、离焦量+5 mm,所得到的接头成型良好,无气孔等焊接缺陷;TIG焊的最优工艺参数为焊接电流140 A,焊接速度150 mm/s,所得到的接头存在少量缩孔。环形光斑激光焊工艺得到的接头最大抗剪强度为132 MPa,其接头硬度最大值出现在焊缝中心,约为140 HV0.2;TIG焊得到的最大抗剪强度为110 MPa,其接头硬度最大值出现在焊缝中心,约为128 HV0.2。环形光斑激光焊获得的焊接接头在组织形貌及力学性能上均优于TIG焊,是更适用于扁铜线焊接的工艺。

车用6082铝合金型材断裂失效行为研究

基于Gissmo损伤失效模型,采用数值参数反方法得到车用6082铝合金材料的失效参数,并设计铝合金防撞梁准静态三点弯曲试验验证6082铝合金Gissmo损伤失效模型的合理性。通过准静态单轴拉伸试验,得到6082材料的硬化曲线,并采用Swift-Hockett-Sherby(SHS)准则对硬化曲线进行外推;开展不同应力状态下的准静态试验(剪切、单轴拉伸、中心孔、缺口、三点弯曲、杯突),并采用仿真结合试验的数值反求得到Gissmo失效参数;设计6082铝合金防撞梁的准静态三点弯曲试验,验证6082材料失效参数的合理性。结果表明,本研究中提出的参数反求得到的6082铝合金Gissmo损伤失效模型(含硬化曲线、失效应变曲线、失稳曲线、单元尺寸正则化曲线)可以较好地预测防撞梁材料的失效行为。

基于大数据的焊装车间机器人利用率分析

介绍了机器人使用状态的评估现状,在此基础上给出了一种基于时间维度的机器人运行状态的评估方法,提出了机器人利用率的概念并给出了可视化展示方法。介绍了基于大数据和工业互联网的机器人运行时间获取方法,设计算法对获取到的数据进行处理,计算出能反映机器人实际运行状态的节拍运行时间,并对其进行可视化展示。最后结合案例介绍了机器人利用率可视化的价值,通过对比不同生产线或相同生产线不同工位的机器人利用率,为生产线节拍和产能提升提供优化方向。

新能源汽车电池大模组Busbar激光焊接工艺探究

针对新能源汽车电池大模组的生产需求,对Busbar及电芯极耳进行激光焊接试验,改变激光功率、焊接速度等工艺参数,比较搅拌激光焊和无搅拌激光焊接工艺,并考察了焊缝的组织形貌、孔隙率、抗剪强度等性能。研究发现,Busbar激光焊接优化工艺为中心功率3400 W,外环功率1800 W,焊接速度25 mm/s,离焦量+1 mm,焊接接头成形良好。比较搅拌激光焊接和无搅拌激光焊接工艺,Busbar激光搅拌焊接接头最大剪切强度为164 MPa,无搅拌激光焊接接头最大剪切强度为152 MPa,从而证明激光搅拌焊接工艺能够显著优化Busbar接头的焊接质量。

铸造铝合金CXXX的失效行为分析

采用数值参数反分析方法得到铸造铝合金CXXX的GISSMO损伤失效参数。由准静态单轴拉伸试验,得到CXXX材料的应力应变曲线,并采用SHS准则对硬化曲线进行外推。然后开展剪切、单轴拉伸、中心孔、缺口、三点弯曲、杯突六种不同应力状态下的准静态试验,并采用LS-OPT中仿真结合试验的数值反求得到GISSMO失效参数。由试验可知,铸造铝合金CXXX表现与钢材等延性材料不一样,最显著的特点就是铸铝材料在颈缩前断裂失效,这使铸造材料CXXX的GISSMO材料失效开发更简洁方便。铸造铝合金CXXX材料失效开发方法可为相近的铸铝材料工程应用提供参考。

新能源汽车铝合金轻量化及其连接技术发展现状

随着我国“碳达峰、碳中和”战略的提出,汽车作为交通工具中最主要的碳排放来源,实现汽车全生命周期的低碳发展越来越迫切。新能源汽车轻量化发展能有效降低能源消耗,助力“双碳”目标的实现。该文综述新能源汽车铝合金轻量化的优势及铝合金在新能源汽车轻量化的应用现状,并根据铝合金与同种材质和异种材质的连接特点,分别阐述铝合金的热连接技术和冷连接技术的工艺特点及相应的应用场合,为日后新能源汽车铝合金轻量化发展提供借鉴与参考。

高压共轨式喷油器开裂失效分析

某型柴油发动机在车辆行驶过程中发生失效,行驶里程仅为2743 km,经拆解后发现发动机第6缸高压共轨式喷油器的针阀体发生了轴向开裂,对其进行了失效分析。通过宏观痕迹分析、扫描电镜断口分析、能谱分析、金相分析及显微硬度测试,指出针阀体开裂的主要原因是球头处基体内存在纺锤形缺陷,该缺陷是含Zr、O等元素的原材料夹渣。针阀体材料为ASP钢,在其生产过程中,钢液经过雾化喷嘴(高密度氧化锆材质)时,喷嘴上的小块掉落钢液中形成夹渣,裂纹从夹渣处萌生并扩展,导致针阀体发生早期疲劳开裂。

汽车铝发展及应用浅析

基于铝合金在汽车零件上应用的探究,综述了铝材企业分布、铝合金成分元素及性能、工艺方面基本概况,统计了铝材在汽车上的商品化应用,特别是在车身上的应用现状,证明了铝在汽车上应用的优越性及适用性,并总结了铝质零件与异同种材料连接的常用方法。研究显示,高性能铝的研发相较外企有待加强,汽车用材多样化在轻量化领域不断拓展,但铝材应用仍是主流。

报废汽车有色金属涡电流分选研究进展

介绍了报废汽车有色金属涡电流分选的基本原理,分析了国内外涡电流分选的发展脉络以及研究进展,对报废汽车有色金属涡电流分选的发展前景进行了展望。

热交换用铝板带箔材生产过程中的质量控制分析

近年来,我国铝板带箔生产行业发展取得了极大的进步,企业数量、产量规模等都逐渐向生产大国不断发展,而且我国丰富资源以及宽广空间等都为铝板带箔生产带来了极大的帮助。本文主要针对热交换用铝板带箔材料的生产质量控制进行全面分析,明确我国铝板带箔生产的现状,并对其生产质量控制进行研究,从而确保生产出高质量的铝板带箔材。