正交试验法优化镁合金氦-氩TIG焊工艺

以氦-氩混合气体为保护气氛,采用正交试验和方差分析的方法,对AZ31镁合金板材进行了TIG焊工艺参数的优化。结果表明:电流对焊接质量影响最大,焊接速度次之,气体流量影响最小。获得良好焊逢的最佳工艺参数为:焊接电流58 A,焊接速度15 mm/s,氦-氩混合气体流量95 ml/s。计算确定了最优工程平均及变动范围的置信区间。

AZ31镁合金真空电子束焊工艺参数正交试验研究

采用正交试验的方法优化5 mm厚AZ31镁合金真空电子束焊工艺,通过极差分析的方法确定最优焊接参数,并且对优化参数下的焊接接头进行硬度试验。试验结果表明,工艺参数为聚焦电流1.59 mA,电子束流42 mA,焊接速度2000 mm/min,加速电压49 kV时焊接接头硬度最高,且接头各区域硬度值分布为焊缝接近于母材,热影响区最低。

基于正交试验的压铸镁合金AM60B切削试验研究

采用硬质合金刀具YG8对压铸镁合金AM60B进行外圆干切削,通过正交试验分析了不同切削参数下切屑的断屑性能、形态、工件表面质量。结果表明:镁合金AM60B切削断屑性能良好;该材料适合高速、大的背吃刀量进行切削;C形挤裂切屑时工件表面质量较好;进给量对切屑的断屑、形态、工件表面质量影响相对较大,背吃刀量影响较小;加工最佳切削工艺参数为:V_(C)=200.363m·min^(-1),f=0.1mm·r^(-1),a;=0.8mm。

正交试验法分析ZM5镁合金无熔剂重熔工艺

基于镁合金熔炼铸造提出的高效节能、批量化、稳定供应以及环保需求,确定无熔剂重熔条件下的镁合金组织和性能的变化。以ZM5镁合金为研究对象,对其进行无熔剂重熔,采用正交试验和方差的方法,对ZM5镁合金进行无熔剂重熔工艺参数的分析。分析表明:熔体保温时间对力学性能影响最大,熔体保温温度次之,气体搅拌时间影响最小。获得良好力学性能的最佳工艺参数为:熔体保温时间是40 min,熔体保温温度为740℃,气体搅拌时间是3 min。同时对ZM5镁合金的微观组织结果进行分析。结果表明:ZM5镁合金原始铸锭的晶粒非常大且枝晶丰富。无熔剂重熔后ZM5镁合金杂质中除了合金本体的元素之外,还含有O、C、Si等杂质元素。无熔剂重熔对ZM5镁合金的凝固过程不会产生明显的影响并且重熔后ZM5镁合金基本上不存在组织遗传性。

稀土镁合金压铸工艺数值模拟及正交试验研究

采用数值模拟的方法,研究了镁合金压铸件充型凝固过程。基于正交试验设计,分析了浇注温度、模具温度、压射速度和保压时间等工艺参数对缩松、缩孔、热裂倾向指数的影响。结合模拟结果,获得了最佳的压铸工艺参数:浇注温度为690℃,压射速度为8 m/s,模具温度为240℃,保压时间为7 s。优化后的工艺参数减少了铸件的缩松、缩孔和热裂倾向指数,用该工艺参数进行压铸生产,获得了质量良好的镁合金压铸件,并对缺陷位置及微观组织进行了验证。

基于正交试验的低镁ZL305铝合金热处理工艺优化

目的优化低镁含量ZL305铝合金热处理工艺参数。方法采用正交试验法,研究固溶温度、固溶时间、淬火介质对低镁ZL305铝合金力学性能和组织的影响。结果固溶温度对抗拉强度的影响最大且显著,固溶时间和淬火介质温度对抗拉强度的影响次之,但不显著;对断后伸长率影响最大的是固溶温度,其次是淬火介质温度和固溶时间,但影响均不显著。结论当采用固溶温度为495℃、固溶时间为12 h、淬火介质温度为25℃的处理参数时,低镁ZL305铝合金材料的固溶效果最优。

正交试验法优化超轻LA141镁锂合金表面植酸处理工艺研究

为了改善LA141镁锂合金的耐腐蚀性能,采用正交试验法对厚度为3 mm的LA141镁锂合金表面进行植酸化学转化处理,借助电化学工作站等设备对植酸化学转化处理不同工艺参数条件下的自腐蚀电流密度进行对比研究,并探讨植酸化学转化液浓度、转化时间、pH值对LA141镁锂合金植酸化学转化处理耐腐蚀性能的影响,通过优化找出最佳植酸化学转化处理工艺参数。结果表明,LA141镁锂合金植酸化学转化处理的工艺参数影响程度大小为pH值>转化时间>转化液浓度;当植酸质量浓度为20 g/L,转化时间为10 min,pH值为6时,LA141镁锂合金植酸化学转化处理后的耐腐蚀性能最佳,此时自腐蚀电流密度最小,为2.818×10^(-5)A/cm^(2),与植酸处理前相比,自腐蚀电流密度下降了1个数量级,耐腐蚀性能得到较大提升。因此,植酸化学转化处理可改善LA141镁锂合金的耐腐蚀性能,为其他镁锂合金表面防腐提供了参考。

基于正交试验的高强高导AA8000系铝合金的优化设计

采用正交试验进行合金成分优化设计,运用二元搭配表得到最优的合金成分,研究了Fe、Si含量对AA8000系铝合金性能的影响.采用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪(XRD),金相显微镜(OM)和透射电子显微镜(TEM),研究了Fe、Si及其交互作用对铝合金微观组织的影响.探究了不同的组织相貌对铝合金电学性能及力学性能的影响,并从理论上分析了Fe、Si的交互作用机理.研究结果表明:由正交试验得到最优的合金元素组成,当Fe的质量分数为0.4%,Si的质量分数为0.2%时,合金具有较高的导电率和较高的强度;Fe、Si存在交互作用,Fe与Si可以形成Al8Fe2Si三元中间相,减少了Si对铝合金导电性能的不利影响.

基于正交试验镁合金径向分块拉深壁厚优化

为提高镁合金圆筒件拉深成形质量,课题组利用有限元模拟软件Dynaform和正交试验方法对压边圈分块位置、压边力分配比例及总压边力进行径向分块压边模拟优化。通过对板材壁厚研究,在分块位置80mm,压边力分配比例1∶3,总压边力16kN时,可获得板材最大变薄率的最小值(16.81%);而在分块位置65mm,压边力分配比例1∶3,总压边力20kN时,可获得板材最大变厚率的最小值(6.74%)。与整体压边相比,径向分块压边有效改善了板材壁厚不均匀性,这对工业上提高板材成型质量、获得优良产品具有一定参考意义。

镁合金(AZ31B)铣削加工工艺参数的试验研究

为提高镁合金(AZ31B)铣削加工中的工艺性能,以加工中的刀具前角、线速度、每齿最大切削厚度及切削深度为影响因子,以加工的转矩与弯矩为目标参数,为保证镁合金零部件加工性能良好,设计4水平2因素的正交试验,试验结果表明:镁合金(AZ31B)铣削加工中可以采用较大的进刀量和高速切削,在线速度为2400 mm/s时,转矩值最小,同时弯矩出现拐点,其值可达到18.5 N·m。在满足精加工的粗糙度要求下,最大切削厚度0.08 mm为其极限值,在加工过程中使用的刀具必须锐利,在合适的范围内可以优先选用较大的前角,并且随着刀具前角的增大,转矩变化较为明显,在刀具前角为12°时,转矩值最大,弯矩呈现先降低、后增大的趋势,同时在刀具前角为16°时,所对应的弯矩、转矩最小,结合整体试验的加工情况,特殊情况下刀具前角可以选择负角度加工。

超轻镁合金硅烷膜成膜工艺参数的正交优化

依据点滴试验结果,采用正交试验法研究了固化温度、固化时间、浸涂时间等成膜因素对LZ91镁锂合金表面KH-550硅烷膜耐蚀性能的影响,确定了最佳成膜工艺参数为:固化温度100℃、固化时间60min、浸涂时间90s;其中固化温度对硅烷膜耐蚀性能的影响最大,固化时间的影响次之,浸涂时间的影响最小。

Mg-Nd-Gd-Zn-Zr镁合金铸造组织与力学性能

采用正交试验方法,通过砂型铸造制备9种不同成分的Mg-Nd-Gd-Zn-Zr系镁合金。研究该系列镁合金的铸造组织和室温力学性能,并通过对力学性能试验数据的分析,研究主要合金化稀土元素Gd和Nd的作用。研究发现:该系列镁合金铸态组织为α-Mg基体和Mg12Nd化合物。经过固溶处理后,铸态组织中晶界上的化合物大部分溶入基体,但在晶界上还有一些颗粒状的化合物。Gd含量越高,合金的室温抗拉强度、屈服强度和延伸率就越高。Nd含量越高,抗拉强度和屈服强度也越好,但延伸率在Nd含量超过2水平(2.85%)后会降低。抗拉强度和屈服强度受Nd含量的影响最大,Gd含量的影响次之。Zn含量越高屈服强度越高,但抗拉强度和延伸率降低,其中延伸率受Zn含量的影响最大。

半固态AZ91D流变铸轧正交试验研究

在半固态AZ91D镁合金铸轧工艺试验研究中,选取机械搅拌速度、机械搅拌时间、熔体静置时间和浇铸温度作为试验因子,用正交试验法进行半固态AZ91D镁合金流变铸轧试验;用极差分析法分析了试验结果.结果表明:对半固态AZ91D镁合金组织结构的影响主次顺序为:搅拌速度、静置时间、浇注温度、搅拌时间;通过试验得到了最优的工艺试验参数:搅拌速度500 r/min;静置时间10 min;搅拌时间15 min;浇注温度560℃.

汽车镁合金轮毂等温挤旋成型工艺优化与试验

以汽车镁合金轮毂为研究对象,根据等温挤旋成型新工艺要求,自行设计了挤旋成型装备,利用有限元方法对轮毂在径向上产生的连续局部塑性变形过程进行数值模拟,分析变形规律,并通过正交试验优化工艺参数。挤旋成型试验结果表明,新工艺明显增加了轮毂的连续变形区尺寸,变形路径合理,显著提高了成型效率与加工精度。

AZ31B镁合金板热拉深成形工艺参数优化及微观组织演变

为了探索合适的工艺参数和微观组织演变,得到镁合金板热拉深成形质量最优的工艺参数组合及零件在热拉深成形时的微观组织演变规律,以厚度为1.6 mm的AZ31B镁合金为研究对象,利用正交试验法进行筒形件的热拉深成形试验。以成形温度、凸模运动速度和润滑剂种类这3个工艺参数作为影响因素,最大拉深高度和最大拉深力作为试验评价指标,建立3因素3水平的正交试验。对试验结果进行极差和方差分析,得到工艺参数对试验指标的影响主次关系与显著性影响,并对优选试验方案成形的筒形件进行了壁厚测试,综合最大拉深高度和成形质量分析得到最优工艺参数组合。最后,对零件微观组织演变规律进行了探究。结果表明,成形温度为240℃,凸模运动速度为30 mm·min^(-1),润滑剂采用二硫化钼锂基脂时,筒形件拉深高度达到最大值,壁厚均匀,成形质量良好。

AZ31B镁合金板材室温拉楔试验影响因素的研究

采用正交试验法研究板材变形程度、润滑条件、轴向加载力大小和变形速度对AZ31B镁合金挤压板材室温拉楔性能的影响,结果表明:变形程度对拉楔试验顺利完成的影响最为显著,其次是润滑条件和轴向加载力大小,采用固体润滑剂的润滑效果优于油脂类润滑剂,且轴向加载力越大对拉楔试验成功越有利;而变形速度超过1 mm/m in时,其影响效果不明显。在拉楔系数0.883,轴向加载力为拉楔力的1.759倍,使用固体肥皂作为润滑剂,取得了良好试验效果。

AZ31镁合金钙系磷化工艺优化及磷化膜组织结构研究

利用正交试验法优选出适用于AZ31镁合金材料的最佳钙系磷化工艺配方及工艺,即NaH2PO4·2H2O 40 g/L,Ca2+40 g/L,六次甲基四胺1 g/L,有机配体D 15 g/L,pH 3.0,温度30°C。扫描电镜观察发现,镁合金表面钙系磷化膜均匀致密,无明显缺陷,呈花瓣状结晶生长。X射线衍射结果表明,膜层的主要成分为CaHPO4·2H2O。

AZ31B镁合金功率超声珩磨空化试验研究

空化效应是功率超声珩磨中最常见的现象,为探究空化对被加工材料性能的影响,对表面抛光后的AZ31B镁合金进行超声振动空化实验,采用正交试验研究了超声振幅、与工件距离、超声时间对试件硬度和表面粗糙度的影响,并对试件进行金相组织分析。结果表明:空化可以造成材料表面形貌的改变,并对材料的硬度和表面质量产生变化。影响材料硬度的主要因素依次是超声时间、与工件距离、超声振幅,空化可以将工件硬度提升1. 5-3倍左右,最优参数组合为超声振幅75%、与工件距离1. 0mm、超声时间20min;粗糙度的主要影响因素是与工件距离、超声时间和超声振幅,在超声时间20min、与工件距离2mm、超声振幅50%条件下,试件表面粗糙度Rq值最小,表面质量最好。在硬度最高的试验组条件下,表面晶粒尺寸由15μm减小到2μm左右。因此,超声空化在一定的控制条件下,能明显改善工件的硬度和表面质量,工件硬度的改变与超声空化导致晶粒细化现象有关,试验分析结果对材料改性有现实借鉴意义。

LZ91镁锂合金植酸处理工艺及耐腐蚀性能研究

为了改善LZ91镁锂合金的耐腐蚀性能,采用正交试验法对厚度为3 mm的商用轧制态双相LZ91镁锂合金板材表面进行植酸化学转化处理,借助扫描电子显微镜、电化学工作站等设备对不同植酸转化处理的自腐蚀电流密度进行研究,并探讨植酸化学转化液浓度、转化时间、pH值和转化温度对LZ91镁锂合金耐腐蚀性能的影响,得出最佳耐腐蚀性能的植酸化学转化工艺参数。结果表明:对LZ91镁锂合金植酸化学转化处理影响最显著的是溶液pH值、其次为转化时间、再次为转化液浓度、最后则为转化温度;当植酸浓度为2 mL/L,转化时间为5 min,pH值为6和转化温度为35℃时,LZ91镁锂合金植酸化学转化处理后的耐腐蚀性能最佳,此时自腐蚀电流密度达到最小值2.254×10^(-5)A/cm^(2);与未植酸处理相比,自腐蚀电流密度下降了2个数量级,耐腐蚀性能得到很大提升。因此,植酸化学转化处理提升LZ91镁锂合金的耐腐蚀性能有一定的应用价值。

基于正交试验的AZ31槽型件挤压有限元分析

为了探讨挤压工艺参数对AZ31槽型镁合金挤压过程的影响规律,本文采用正交试验的优化方法并结合DEFORM有限元数值模拟,分析了挤压初始温度、挤压速度、挤压比、模角和工作带长度对挤压力、应力及出口温度影响的显著性次序及其影响规律,并获得了优化的工艺参数。试验结果表明,挤压温度是影响挤压力、应力和出口温度最重要的一个因素,挤压速度对三者的影响次之,而工作带长度对3个目标函数的影响都不显著。