新型铝合金的发展及其在密封舱结构上的工程应用

鉴于轻质铝合金材料在航天领域的重要作用,综述分析了国内外新型铝锂、铝钪合金材料的研发、供货能力和在载人密封舱结构上的应用情况,同国外相比,我国新型铝合金在材料研发、工业化生产、焊接工艺等方面还存在较大差距,很难适应当前航天工业快速发展的需要。在综述分析的基础上,结合我国载人航天工程的发展需求,分析了新型铝合金在我国航天器密封舱结构上应用的前景,并对未来的发展与应用提出了展望与建议。

一种新型铝合金电散热器的结构优化

依据JGT236—2008《电采暖散热器标准》中对于直接作用式电采暖散热器产品性能的III级要求和金属热强度的要求,对不同结构尺寸的新型铝合金电散热器进行理论计算、试验验证,得到该新型铝合金电散热器最优的结构尺寸。

汽车缸盖用新型铝合金的铸造工艺优化

采用不同的熔炼温度和浇注温度进行了汽车缸盖用新型铝合金的铸造,并进行了力学性能和磨损性能的测试与分析。结果表明,随熔炼温度从700℃升高到760℃,浇注温度从690℃升高到740℃,试样的抗拉强度和耐磨损性能均先提高后下降。汽车缸盖用新型铝合金的工艺优选为:750℃熔炼和720℃浇注。

新型铝合金的时效工艺研究

通过对新型铝合金时效处理后的组织结构进行分析,研究了不同的时效温度和时间对该铝合金力学性能的影响。最后得到较为理想的时效工艺,时效后硬度可达103HB。

锻压变形量对轻量化机床新型铝合金组织与性能的影响

研究了不同锻压变形量下轻量化机床用新型铝合金的显微组织与力学性能。结果表明,随着锻压变形量从0增加至14%,新型铝合金的抗拉强度和屈服强度先增加然后基本不变,断后伸长率和冲击韧性则先增加后减小。锻压变形量优选为12%;与未进行锻压的试样相比,锻压变形量为12%时新型铝合金的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和冲击韧性分别增加了28.5%、32.6%、77.6%和73.8%。

新型铝合金活塞模锻的锻压温度优化研究

采用不同的始锻温度和终锻温度,对新型铝合金活塞试件进行了锻压,并进行了冲击性能和热疲劳性能的测试和分析。结果表明:随始锻温度从380℃提高至480℃,终锻温度从320℃升高至420℃,活塞的冲击吸收功先增大后减小,热疲劳主裂纹平均深度和主裂纹平均宽度先减小后增大,冲击性能和热疲劳性能均先增强后减弱。与380℃始锻相比,采用460℃始锻温度的试样冲击吸收功(53J)增大了61%,热疲劳主裂纹平均深度(11μm)和主裂纹平均宽度(8μm)分别减小54%和58%;与320℃终锻相比,采用380℃终锻温度试样的冲击吸收功(53 J)增大了47%,热疲劳主裂纹平均深度(11μm)和主裂纹平均宽度(8μm)分别减小58%和60%。新型铝合金活塞的模锻温度优选为:460℃始锻温度和380℃终锻温度。

Al-Cu-Mg-Si-V-Sr新型铝合金的锻造温度优化

采用不同的始锻温度、终锻温度对汽车用2A50-0.5V-0.3Sr新型铝合金试样进行了锻造成型,并对锻件的力学性能和热疲劳性能进行测试和分析.结果 表明:480 ℃始锻温度、360℃终锻温度锻造的合金抗拉强度最高,断后伸长率、主裂纹平均长度和主裂纹平均宽度最小,力学性能和热疲劳性能最佳.与420℃始锻温度锻造相比,480℃始锻温度合金的抗拉强度增大了31 N/mm2,主裂纹平均长度和主裂纹平均宽度分别减小了12 μm、13 μm,断后伸长率减小幅度较小;与320℃终锻温度合金相比,360℃终锻温度合金的抗拉强度增大了35 N/mm2,主裂纹平均长度和主裂纹平均宽度分别减小了15 μm、14 μm,断后伸长率减小幅度较小.汽车用2A50-0.5V-0.3Sr铝合金的锻造温度优选为:480℃始锻温度、360℃终锻温度.

国外新型铝合金的研制概况

本文介绍近年来国外研制的几种新型铝合金及其性能,以及某些铝合金的超塑性加工参数。

汽车轮毂新型铝合金热处理工艺优化研究

汽车轮毂作为汽车行驶部件之一,轮毂的性能也对汽车安全行驶起到决定性作用。文章对汽车铝合金轮毂特性进行概述,并对铝合金轮毂热处理工艺进行分析,通过固溶处理和时效处理两方面对轮毂热处理机理进行分析,并通过试验得出铝合金轮毂在特定温度、恒温时间和时效时间下的最佳性能。

中国的新型铝合金

近10年来,中国进入了自主研发新型铝合金的新时代,取得了可喜的成就.作者对此作简要介绍,主要有西安交通大学的抗蠕变Al-Cu-Sc系合金,中国北京有色金属研究总院有研科技集团公司的高强韧-低淬火敏感性Al-Zn-Mg-Cu-Zr系合金,早在美国铝业协会公司注册的3个铝合金,清华大学材料系的第二代防火抑爆铝合金,含稀土及锆的铝合金,长峰集团的高电导率铝合金.这些铝合金中国都有完全的自主知识产权.

新型铝合金电散热器的结构优化

本文依据JGT236-2008电采暖散热器标准[1]中对于直接作用式电采暖散热器产品性能的III级要求和金属热强度的要求,对不同结构尺寸的新型铝合金电散热器进行理论计算、试验验证,得到该新型铝合金电散热器最优的结构尺寸。

新型铝合金钻杆对岩屑运移效率提升研究

设计一种新型铝合金钻杆。该钻杆可以悬浮在井眼上部,使高速区与岩屑床重合,提升岩屑运移效率。对新型铝合金钻杆进行载荷分析及各零件强度校核,验证新型钻杆的强度。在Fluent中,对环空井眼岩屑运移三维模型进行定性分析,对比不同钻杆转速、岩屑粒径、钻井液排量和钻井液密度下新型铝合金钻杆相对于传统钢钻杆岩屑运移的效率提升。结果表明:新型铝合金钻杆在不同条件下都有更好的携岩能力,特别是对于大粒径的岩屑运移有较大优势。研究结果有助于新型铝合金钻杆的使用和提升井眼清洁度。

基于CFD-DEM的新型铝合金钻杆携岩仿真分析

由于川渝地区的地层结构较复杂,在钻探过程中产生的岩屑容易在井内沉积,使得岩屑运移难度大,最终还会造成卡钻与钻具断裂等重大井下事故。为了提高页岩气井的携岩能力,提出一种新型铝合金钻杆,对新型铝合金钻杆的携岩原理进行分析,得出该钻杆既可以提高岩屑运移能力,也可以降低摩阻,减少钻井液压耗,再对该钻杆进行力学分析与建模,利用实际参数计算,验证了钻杆的可浮性;然后对岩屑沉降与排出全过程进行分析,提出岩屑沉降与排出全过程的5个阶段;最后在充分考虑了钻井液、岩屑颗粒、钻杆和井壁相互作用的影响下,利用CFD-DEM耦合对新型铝合金钻杆的携岩过程进行精确仿真。改变钻井液排量、钻杆转速、岩屑粒径、钻杆偏心度,对新型铝合金钻杆的携岩能力进行分析,并将该钻杆的携岩效率与传统钢钻杆进行对比,研究了两种钻杆的岩屑运移率,最终得出新型铝合金钻杆相比传统钢钻杆具有更高的携岩效率。该研究成果对减少岩屑沉降、提高岩屑运移能力具有重要意义。

Al-1Mg-0.6Si-0.5Cr-0.5V新型铝合金建筑模板的挤压工艺优化

采用不同工艺进行Al-1Mg-0.6Si-0.5Cr-0.5V新型铝合金建筑模板的挤压试验,分析了挤压模板试样的力学性能和耐腐蚀性能。结果表明:随挤压温度从350℃提高到475℃、挤压速度从2 m/min加快到4.5 m/min,试样的力学性能和耐腐蚀性能都先提高后下降。当挤压速度恒定为3.5 m/min时,与350℃:挤压相比,450℃挤压时试样的抗拉强度和屈服强度分别提高12.1%、12.2%,腐蚀质量损失率减小31.5%。当挤压温度保持450丈不变,与4.5 m/min挤压的速度相比,3.5 m/min的挤压速度挤压时,试样的抗拉强度和屈服强度分别提高9.9%、10.0%,腐蚀质量损失率减小33.3%。模板试样的挤压温度和挤压速度分别优选为450℃、3.5 m/min。

汽车缸盖用新型铝合金的低压铸造工艺研究

采用不同的浇注温度和加压压力对汽车缸盖用新型铝合金进行了低压铸造试验,并对试样进行了高温摩擦磨损性能和力学性能的测试和分析。结果表明:随浇注温度的升高和压力的增大,试样的磨损体积和断后伸长率先减小后增大,抗拉强度先增大后减小,高温摩擦磨损性能和强度均先提升后下降。与690℃浇注相比,710℃浇注时的磨损体积(21×10^-3mm^3)减小43.2%,抗拉强度(249MPa)增大16.9%,断后伸长率变化幅度较小;与0.02 MPa压力相比,0.03 MPa压力铸造时的磨损体积(21×10^-3mm^3)减小25%,抗拉强度(249MPa)增大2.9%,断后伸长率变化幅度较小。汽车缸盖用新型铝合金的铸造工艺参数优选为:710℃浇注温度、0.03 MPa压力。

新型铝合金模板施工技术应用的研究

本文从传统模板的优缺点入手,着重分析了模板使用过程中存在的问题及策略,并探索了新型铝合金模板施工技术的优势及其应用可行性,提出了新型铝合金模板施工技术的应用策略。

新型铝合金模板施工特点及关键技术应用研究

本文以泸州碧桂园项目为例,结合新型铝合金模板施工特点及工艺原理,从模板深化设计、安装工艺、施工应用等方面研究,重点分析了新型铝合金模板墙柱铝合金模板配设、内外节点深化做法、加固体系、吊模加固及卫生间R角一次成型、铝木结合等关键施工技术内容,研究并得出了新型铝模早拆系统的优越性。应用实践结果表明,新型铝合金模板施工质量优,施工成本低,可适应框架剪力墙及内框柱核心筒等建筑结构形式,具有绿色环保的特征,铝模利用周转率高,可实现标准化施工,达到免抹灰施工的效果,节约成本,本研究为其推广使用提供了较好的参考。

一种新型铝合金散热器的结构优化

以金属热强度为目标函数,采用理论计算对一种新型铝合金散热器的主要结构尺寸进行了优化分析,给出了最优结构尺寸.同时对理论计算的结果与样品检验报告的结果进行了比较,验证了理论计算的可靠性.

两种新型铝合金建筑型材及其加工技术

本文介绍了两种新型铝合金建筑型材(灌注 PU 树脂隔热铝型材、穿条隔热铝型材)的生产技术和工艺参数。

输电线路新型铝合金导线液压施工探讨

新型铝合金的导线在近几年越来越多地被采用,与之配套的耐张金具在采用常规液压施工中却带来了一些问题。文章就产生的问题进行了探讨,并阐述了问题产生的原因,对新型铝合金导线液压产生的问题提出了建议。