热轧变形量对含0.5%B的6063铝合金晶粒取向、织构及再结晶的影响

借助SEM、EBSD、EDS等测试手段,研究了轧制变形量对含0.5%B的6063铝合金的晶粒取向、形变织构以及再结晶的影响。结果表明:随着轧制变形量的增加,晶粒越来越细小,越来越扁平,晶粒取向趋于一致,小角度晶界密度增加。轧制变形可以明显改变铝合金内部织构占比,合金随着压下量的增加,S织构和Brass织构占比变少,Cube织构和Goss织构的占比变多。均匀化热处理会使样品的再结晶晶粒增加至87.4%,轧制会使再结晶晶粒数量急剧下降,但是随着变形量的增加,再结晶晶粒数量会缓慢增加至1.18%。

热轧变形对含0.5%B的6063铝合金导电率和组织性能的影响

借助导电率测试仪、电子万能材料试验机、场发射扫描电镜(SEM)和金相显微镜(OM),研究轧制变形量对含0.5%B的6063铝合金的导电性能、力学性能和显微结构的影响。结果表明:随着轧制变形量的增加,晶粒越来越细小。在增强合金拉伸强度、硬度的同时,合金的导电率并没有降低,轧制状态下的合金导电率高于铸态和均匀化的合金,其中导电率最高的为50%轧制变形量的合金,达到57.11%IACS,此时合金的抗拉强度达到128 MPa,伸长率为15.9%。当合金的最高轧制变形为75%时,抗拉强度为162 MPa,伸长率为10.35%,导电率为56.58%IACS。

差温轧制6063/7072铝合金复合板有限元模拟及翘曲影响因素

高能量密度动力电池的发展对液冷板提出了高安全、高性能制造要求,针对传统“冲压-钎焊”工艺焊合可靠性低、界面抗冲击性差等缺点,本工作提出“差温轧制-吹胀”新工艺以制备结合良好、界面质量高的6063/7072铝合金液冷板。但异质金属的轧制易形成翘曲缺陷,导致后续吹胀工艺无法正常进行,因此亟需研究轧制液冷板的翘曲机理及其影响规律。本工作通过ANSYS/LS-DYNA有限元仿真和实验相结合的方式,研究了其差温轧制过程中的翘曲行为及其机理,分析了工艺参数对翘曲曲率的影响规律。结果表明:轧制方向的应力不协调导致6063铝合金板相对7072铝合金板需产生更大形变以达到应力平衡,轧制方向的应力差可以用来表征6063/7072铝合金液冷板的翘曲情况;提高轧制压下率、增大轧制温度差以及减小6063铝合金板厚度比例可有效降低液冷板的翘曲曲率,从而提高液冷板成形精度;实验与仿真的翘曲曲率相对误差小于5.58%,表明本研究的有限元模型准确可靠;通过差温轧制实验得到了6063/7072铝合金复合板,表明差温轧制复合板技术方案可行,为液冷板的高性能制造提供了有效途径。

稀土Y改性6063铝合金阳极氧化及耐蚀性研究

通过对含稀土Y的铸态及挤压态6063铝合金进行阳极氧化,研究了阳极氧化膜在6063铝合金上的形貌,并分析了其对合金硬度和耐腐蚀性能的影响。结果表明:与普通的6063铝合金相比,稀土Y改性6063铝合金氧化膜与基体结合紧密且表面致密无缺陷,其挤压态表面粗糙度Sa值最小,为1.36。阳极氧化膜化学成分主要为氧化铝,作为覆膜的氧化铝能显著提升合金表面硬度。通过对覆膜后挤压态稀土Y改性6063铝合金的自腐蚀电位研究,发现自腐蚀电流密度较小,总阻抗值较高,且在高频区表现为容抗弧的特性,耐蚀性更好。

6063铝合金生产工艺过程温度控制的探讨

6063铝合金是铝-镁-硅体系中的一种中等强度热处理强化合金,Mg和Si是6063铝合金的主要合金元素。对6063铝合金的生产进行了探索和实践,探讨了6063铝合金生产过程中温度控制的最佳工艺参数。

6063铝合金CMP中络合剂构效关系研究

6063铝合金因其独特的性能,在各个行业有着广泛的应用。化学机械抛光(CMP)作为一种超精密加工技术可以实现平面全局平坦化,得到超光滑的镜面效果。为了提高6063铝合金的抛光效率,研究了不同基团(氨基、羧基)络合剂对铝合金抛光速率、表面粗糙度的影响及作用机理,利用电化学工作站及X射线光电子能谱仪(XPS)分析了不同基团络合剂对6063铝合金CMP加工影响机制。研究发现:在含双氧水的抛光液体系中,羧酸类络合剂对6063铝合金抛光性能的提高程度要大于胺类及氨基酸类络合剂,同时随着羧酸类和胺类络合剂的碳链增长,材料去除速率和表面质量均得到提高;氨基酸类络合剂表现出不同于羧酸类和胺类络合剂的规律,即随着碳链的增长,材料去除速率呈现下降的趋势。由XPS和电化学分析可知,两种不同基团络合剂的加入会在铝合金表面形成吸附层,保护铝合金表面,且长碳链的羧酸类及胺类络合剂有助于铝合金表面的腐蚀溶解,进而提高抛光速率。

6063-T5铝合金散热器厚板搅拌摩擦焊工艺研究

为探索大型宽幅翅片散热器铝合金厚板的FSW工艺,采用厚度为20.5 mm的6063-T5铝合金翅片散热器挤压型材作为试验材料,通过静龙门式二维生产型设备进行FSW。焊后利用光学显微镜、显微硬度仪和电子万能拉伸试验机对接头进行了金相分析、显微硬度分析和拉伸、弯曲力学性能测试。试验结果表明,在转速600 r/min,焊接速度140 mm/min的焊接工艺参数下,接头抗拉强度为158.0 MPa,为母材强度的87.7%;焊缝区相比母材有一定程度的硬度降低,接头存在两个明显的硬度软化区,分别是前进侧和后退侧热影响区,最低硬度值约33 HV;接头拉伸断裂方式为韧性断裂,接头弯曲到180°均不发生断裂。证明该FSW工艺可以获得表面成形良好、无宏观缺陷的焊接接头,其显微组织和力学性能测试结果满足工程应用要求。

新能源汽车用高强韧6063铝合金型材挤压工艺研究

研究了新能源汽车用6063铝合金型材挤压工艺对其晶粒组织和力学性能的影响。结果表明,在铸锭加热温度450℃、挤压速度9 m·min^(-1)的工艺条件下,6063铝合金空心薄壁型材的强度、塑韧性、折弯性能、压溃性能等综合性能最佳,材料的平均晶粒尺寸达到70μm,晶粒组织细小且均匀,6063铝合金的屈服强度(R_(p0.2))、抗拉强度(R_(m))及延伸率(A_(50))分别可达到221 MPa、253 MPa、16.9%,在弯曲试验及压溃试验后无明显裂纹,获得了满足应用要求的新能源汽车用高强韧铝合金型材。

高温处理建筑用6063铝合金的拉伸性能研究

以Mg、Al为原材料,通过熔炼、加压成形等制备6063铝合金,用电阻炉、电子万能拉伸试验机研究不同工艺参数、不同冷却方式下6063铝合金经高温处理后的拉伸性能。结果表明:消防喷水冷却的6063铝合金经高温处理后的应力、应变明显优于自然冷却方式,600℃处理后,消防喷水冷却的6063铝合金应力、应变分别为200 MPa、0.137,自然冷却的分别为119 MPa、0.168,消防喷水冷却能有效提升6063铝合金的力学性能。

6063-O铝合金Y型形管接头电磁成形

基于逆向识别结合平板电磁翻边实验建立6063-O铝合金的Johnson-Cook本构和失效判据,对比分析Y型管分离工序电磁翻边与电磁冲孔翻边复合成形两种方式下的电磁力分布、成形过程及变形特征,表明复合成形能成形出更高的支管并提高成形效率,更为有效地改善壁厚周向分布。在此基础上,进行电磁冲孔翻边复合成形实验,获得成形质量良好的Y型接头,探讨放电电压及管坯厚度对支管成形高度、端部壁厚以及贴模间隙的影响,分析成形支管轴向壁厚分布特征与典型缺陷。

6063铝合金阳极氧化型材的色差缺陷浅析

为了解决6063铝合金阳极氧化和电解着色后出现色差缺陷,根据色差产生机理,结合现场生产记录和监控回放,跟踪调查色差产生的原因,最终通过对合金成分中Fe、Mn元素含量的控制以及着色电压等工艺参数的调整,得出消除阳极氧化型材电解着色后出现色差问题的最优措施。铝棒合金成分中Fe元素含量控制在≤0.30%,Mn元素含量控制在≤0.025%,型材氧化后将会得到较好的砂面银白色和光面古铜色表面质量;从生产成本和颜色的稳定性来看,最佳的电解着色电压应该控制在15~16 V之间。

辊弯成形下塑性应变对挤压态6063T66铝合金型材疲劳性能的影响

分析从辊弯成形型材区和预应变材料取样的材料的拉伸塑性应变。利用概率Weibull累积分布(P-S-N曲线)近似高周疲劳的实验数据。利用LS-Dyna程序和实验数据对辊弯成形进行数值模拟,建立疲劳寿命预测模型。材料的循环行为表明,随着静态失效水平的增加,疲劳寿命分布减小。断裂表面的断口形貌分析表明,由于晶界附近的位错积累,拉伸预应变的晶间裂纹水平增加。所提模型预测结果与概率散射带具有良好的相关性(误差低于10%)。

挤压速度对6063铝合金内螺纹管管壁组织形貌的影响

用自行设计的方法挤压出6063铝合金内螺纹管,采用EBSD技术分析了挤压温度为460℃时,挤压速度(60 mm/min~120 mm/min)对6063铝合金内螺纹管管壁组织的影响。研究结果表明:在恒定的挤压温度(460℃)下,管壁横截面主要是周向带状晶,纵截面主要是轴向带状晶。随着挤压速度升高,管壁横纵截面晶粒尺寸均增大;当挤压速度为120 mm/min时,管壁横、纵截面晶粒尺寸达到最大值,分别为17.05μm和11.64μm;挤压速度为60 mm/min时,管壁的晶粒尺寸较小,均匀化程度最好。

OPC感光鼓用6063铝合金管材生产工艺研究

对采用不同的合金成分﹑铸锭均匀化退火﹑表面车削等工艺因素水平生产的OPC感光鼓用6063铝合金管材进行实验对比,通过扫描电镜﹑金相显微镜﹑电子万能试验机﹑表面粗糙度仪等仪器设备的检测分析,掌握不同工艺因素对感光鼓用6063铝合金管材质量的影响,从而找到更优的生产工艺。采用优化后的工艺生产的感光鼓用6063铝合金管材质量满足了市场的要求。

高性能6063合金电机壳型材生产工艺研究

针对水冷电机壳型材的高性能要求,开展了合金成分配比、在线淬火试验,获得了合理的工艺参数,最终制备出满足客户要求的6063合金水冷电机壳型材。试验结果表明:提高Mg2Si含量,Si稍微过剩,采用高温低速的挤压工艺,在线风冷或风雾冷却的方式,可保证水冷电机壳型材的力学性能满足要求。考虑到工业生产中,气温的变化对淬火效果的影响,夏季建议采用风雾淬火方式。

6063铝合金激光自熔焊焊接力学性能研究

文中对6063-T6511铝合金进行激光自熔焊,对试样分别进行焊前热处理和焊后固溶时效强化处理,利用金相显微镜、维氏硬度计和拉力试验机对焊缝质量进行观察。结果表明,焊前预热+高速焊接处理可明显降低焊缝中气孔的数量;焊前低温退火+焊后固溶强化,不仅可使焊缝达到母材的强度和硬度,同时还可以均匀细化晶粒组织,其主要原因是焊前退火将材料重新回归到母材未固溶处理状态,激光自熔焊后重新进行固溶强化处理,以强化焊缝强度。

6063合金棒质量控制探讨

本文探讨了6063铝合金圆铸锭生产过程中存在的几种质量缺陷,并提出了相应的技术措施。此外,结合生产工艺流程,对熔体处理、精练、浇铸等几方面的工艺操作进行了详细阐述。

Na_2SiO_3浓度对6063铝合金微弧氧化层组织与性能的影响

采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计、摩擦磨损试验机等手段研究了不同电解液浓度对6063铝合金微弧氧化陶瓷涂层的相组成、微观结构、显微硬度、耐磨性能等的影响。结果表明:电解液浓度对涂层的性能有着较大的影响。电流密度和处理时间一定的条件下,当Na2SiO3的浓度小于9 g/L时,随着电解液浓度的增大,成膜速率有所提高,涂层中α-Al2O3与γ-Al2O3相的衍射峰明显增强,涂层与基体的结合力增大,且涂层的硬度和耐磨性也有很大的提高;但是当Na2SiO3的浓度大于9g/L时,涂层的硬度等性能基本不再变化,甚至有所下降。

稀土La对6063铝合金组织与时效性能的影响

用硬度(HB、HV)测试仪、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等方法研究稀土La对6063合金铸态组织、力学性能、时效性能及时效序列的影响。结果表明,稀土La对合金铸锭枝晶组织有明显的细化作用,添加适量的La有利于合金力学性能和改善,并且稀土的加入并没有改变合金的析出顺序,但随着稀土含量的提高,稀土La会消耗大量的Si,并在合金中形成粗大的AlFeSiLa化合物,抑制了中间沉淀析出相β″和β′析出,使强化相Mg2Si减少,反而使合金力学性能降低。

纳米添加剂对6063铝合金微弧氧化层组织与性能的影响

采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计、摩擦磨损试验机等手段研究了纳米添加剂对6063铝合金微弧氧化陶瓷涂层的相组成、微观结构、显微硬度、耐磨损等性能的影响。结果表明:TiO2或Al2O3纳米粉末的添加都使得微弧氧化陶瓷涂层的表面更加致密,使得涂层的显微硬度有明显提高。另外,因为金红石型TiO2与α-Al2O3的性能有所不同,导致添加Al2O3纳米添加剂时涂层的耐磨性能明显提高,而添加TiO2纳米添加剂时涂层的耐磨性能反而有所降低。