7075高强铝合金构件冷成形强化机制研究

目的针对7075高强铝合金构件在固溶-淬火-时效处理过程中成形精度低的问题,提出了7075高强铝合金预强化冷成形工艺,研究7075高强铝合金构件冷成形强化机制。方法基于高强铝合金短流程高性能成形技术,经过固溶-时效处理,获得预强化处理的7075铝合金板料,使用预强化处理的7075铝合金板料冷成形试制帽形梁。通过拉伸试验、杯突试验测试预强化处理的7075铝合金板料及帽形梁力学性能,并通过透射电子显微镜试验解释7075高强铝合金构件冷成形强化机制。结果预强化处理的7075铝合金板料抗拉强度为540MPa,延伸率为19.3%,强度接近7075铝合金T6态强度水平,塑性接近7075铝合金O态塑性水平。杯突值为16.6 mm,达到7075铝合金O态的87%。使用预强化处理的7075铝合金板料冷成形试制的帽形梁表面质量良好,无破裂等情况。经过烤漆工艺后,帽形梁抗拉强度为(560±5)MPa,屈服强度为(480±5)MPa,与7075高强铝合金T6态强度相当。结论预强化处理的7075铝合金板料基体内部存在大量GPⅡ区组织,这有助于提高7075高强铝合金的强度和塑性。使用预强化处理的7075铝合金板料冷成形试制的帽形梁在烤漆工艺处理时,基体中部分GPⅡ区会转变为η'相,析出相的转变和加工硬化的结合提高了成形构件的强度,使其强度可以达到7075高强铝合金T6态强度水平。

冷成形带钢卷取折痕缺陷产生原因及改善措施

总结分析了冷成形带钢卷取折痕的产生规律和影响因素,通过现场试验确定卷取折痕的主要影响因素为带头卷入状态,采取在卷取前增加三辊矫直设备来改变带钢进入卷取的翘曲状态,达到了有效改善卷取折痕的目的。

冷成形奥氏体不锈钢封头硬度和铁素体含量超标及异种钢焊接裂纹案例分析

冷成形奥氏体不锈钢封头硬度、铁素体含量超标,异种钢焊接裂纹是压力容器监造过程中遇到的比较典型的制造质量问题。本文结合监造设备案例,对质量问题产生的原因进行分析,提出了处理措施,为后续监造过程中预防、处理同类质量问题提供借鉴。

中美规范中对受压元件冷成形相关规定的浅析

金属材料的冷成形会产生加工硬化现象。该现象会对材料性能造成影响。文章通过对国际国内常用标准中受压元件的冷成形方式及变形率限制等相关规定进行对比,浅析了不同标准中相关规定的异同性,并对材料冷成形时导致其性能改变的主要控制因素、恢复材料性能的必要性以及恢复材料性能的热处理方式等进行了讨论,希望能够加深技术人员对这方面知识的理解,以便能够正确应用,从而保证受压元件材料的使用性能,以满足工程需要。

β-21S钛合金薄板材的热处理工艺和冷成形性能研究

通过β21S钛合金冷轧薄板(厚度约为035mm)的再结晶试验、氧化试验、碱酸洗工艺试验,对比分析了分别经真空固溶加氩气吹冷工艺、真空固溶后快速炉冷工艺及空气固溶加碱酸洗工艺的薄板组织和性能,探索出了一种适于工厂生产的固溶加碱酸洗工艺,经这种工艺处理后的03mm薄板材强度σb在850MPa～900MPa之间,塑性达8%以上,冷成形性能良好。

CLAM钢异径管冷成形数值模拟及试验研究

研究高质量CLAM钢管件的成形性能对聚变堆管路系统制造具有重要意义。利用有限元方法对CLAM钢异径管冷成形过程进行了数值模拟。研究了成形过程中速度矢量的变化情况,并分析了异径管成形过程中的应力、应变分布及冲头推力变化;使用摩擦系数较小的表面涂层对管坯润滑处理后进行了冷成形。研究表明,在几何尺寸及厚度分布方面,实验结果和模拟结果吻合。因此,数值模拟结果较好地预测了CLAM钢异径管的实际成形效果。

换热器用纯钛TAl薄板冷成形性

通过测试拉伸性能(σ_b,σ_(0.2),δ_5,n,r)的方法,研究了换热器用纯钛TAl薄板的冷成形性,同时进行了杯突、拉深、扩孔试验,结果表明,n值与杯突值有很好的正相关性。σ_(0.2),n,r值各向异性较大。文章还讨论了氧含量对力学性能的影响。

奥氏体不锈钢高压锅盖冷成形裂纹成因分析

通过化学成分分析、磁性试验、力学性能及显微硬度测试、金相及扫描电镜观察 ,分析了奥氏体不锈钢高压锅盖冷成形时形成裂纹的原因。分析表明 :奥氏体不锈钢的成分基本符合标准 ,但力学性能存在明显的各向异性 ;组织中可观察到呈方向性排列的非金属夹杂物 ;在高压锅盖冷成形时 ,部分奥氏体发生了马氏体相变。奥氏体不锈钢高压锅盖冷成形裂纹的直接成因不是冷成形时的形变马氏体 ,而是组织中呈方向性排列的非金属夹杂物。

金属管件冷成形技术研究进展

管材冷成形由于容易满足塑性成形产品轻量化、强韧化和低耗高效、精确制造等方面的要求,在核电、航空航天、汽车工业等许多行业中得到广泛的应用。管材弯曲和液压胀形成形工艺的研究是其中备受关注并得到迅速发展的重要领域之一。主要阐述了国内外弯管和液压胀形工艺的最新研究进展和发展趋势。

冷成形精密螺钉数值分析与工艺优化

利用有限元数值模拟仿真技术对精密微型螺钉的模具设计和成形工艺进行优化 ,对优化结果进行试验研究 ,并对成形缺陷进行金属学分析 ,讨论影响缺陷产生的因素 ,从理论上寻找缺陷产生的原因 ,从实践上印证理论分析和有限元模拟结果 ,最终得到可以消除裂纹和折叠缺陷的模具和工艺设计。

精密微型螺钉冷成形缺陷的产生与消除

对精密微型螺钉冷成形的主要缺陷——裂纹和折迭的产生,进行了金属学分析、材料流动的有限元模拟和试验研究。从理论上探索折迭产生的原因,并对预成形工艺进行了改进,得到可以消除折迭缺陷的模具和工艺设计。

变壁厚壳体筒形件冷成形过程的数值模拟及其参数优化

通过对一种变壁厚筒形件进行的工艺分析,针对其工艺特点,运用数值模拟软件Deform3D对各工序进行数值模拟仿真,分析了其变形过程中的应力应变分布,对其变形过程中的可能出现的缺陷进行了预测,提高了毛坯的利用率并有效的保护了设备。

冷成形圆柱螺旋弹簧应用渗锌工艺可行性研究

目前,对冷成形圆柱螺旋弹簧的表面防腐蚀处理仍以传统的氧化、镀锌工艺为主,不但防腐能力有限,难以适应恶劣环境如海洋环境下的防腐蚀要求,且由于弹簧件为高强度钢丝制成,存在严重的氢脆隐患。相对而言,渗锌技术具有优异的耐蚀性,且无氢脆的特点,因此,研究将渗锌工艺应用于圆柱螺旋弹簧防腐蚀处理的可行性有着重要的现实意义。

感应回火对冷成形高强度钢方管力学特性的影响

针对直接冷弯成形工艺制备的高强度钢方管出现弯角力学性能下降、冷作硬化效应明显和残余应力集中等问题,提出了在线局部感应回火工艺.该工艺有效解决了冷成形高强度钢方管角部缺陷问题,并发现不同感应回火温度对弯角力学性能有较大的影响.结果表明:当回火温度在650℃时,方管弯角处强度和延伸率与原材料性能接近,在酸洗压扁实验中的压下量超过方管对角线1/2仍没有裂纹出现,残余应力大小和分布也得到一定程度的改善;当回火温度为700℃时,高强度钢方管弯角强度开始降低,热影响区变大,残余应力分布异常.

压力容器冷成形封头恢复性能热处理的探讨

通过分析再结晶退火的基本概念和恢复性能热处理的实际操作过程,探讨了GB 150—2011《压力容器》和《固定式压力容器安全技术监察规程》关于冷成形封头恢复性能热处理的可操作性。建议用焊后热处理消除冷作残余应力,或者用热成形代替冷成形,以避开难以操作的再结晶恢复性能热处理。

电磁纯铁的锻造及冷成形性能研究

通过对电磁纯铁锻造与冷成形性能的分析研究，给出了合理的锻造工艺，特别强调了要避开电磁纯铁的红脆与兰脆锻造温度区域。以汽车零件为例，对电磁纯铁的冷态塑性成形性能进行了有益的探讨。

压力容器碳钢与低合金钢冷成形封头热处理

通过对国内外相关标准关于冷成形压力容器封头热处理的规定进行比较分析,认为除了GB/T 25198—2010《压力容器封头》外,新颁布的GB 150.4—2011《压力容器第4部分:制造、检验和验收》等国内标准和国外相关标准对此项的规定基本一致或接近。GB/T 25198—2010《压力容器封头》中关于冷成形封头热处理的规定欠妥,建议给予修订,使之与国内外相关标准一致,以避免增加不必要的制造成本。

新型冷成形弹体钢变形及回火后组织分析

采用C、Mn、Al、Ni和Cr等元素制备了新型冷成形弹体钢。测试了奥氏体区和奥氏体+马氏体区的维氏硬度,观察了新型冷成形弹体钢不同变形量低温回火和相同变形量不同温度回火后的组织,计算了不同工艺处理后试样中的奥氏体体积分数,研究了变形量和回火温度对组织分布的影响。结果表明:形变诱导马氏体含量随压缩变形量的增大而增加,压缩后晶面间距有减小趋势。回火前后组织内都有孪晶分布。马氏体含量随回火温度升高而减少,使马氏体含量快速减少的回火温度在400℃以上。中温回火后材料硬度异常增大,高温回火后材料微观形貌发生显著变化,且组织内位错密度下降。

基于DEFORM-3D的微型螺钉冷成形过程有限元分析

典型的螺钉头部成形过程包括镦粗(预成形)和冲槽(最终成形)两个工步,是个比较复杂成形过程。特别是冲槽阶段,镦粗和反挤压同时进行的,情况更为复杂。利用非线形有限元分析软件DEFORM-3D对微型螺钉冷塑性成形过程进行仿真,可以获得成形过程中的应变、应力、材料流动情况,同时还可以对成形过程中的缺陷如折叠、裂纹,进行预测,从而为工艺的设计和改进提供信息。