微通道扁管挤压成形模拟及焊合质量的预测

采用刚塑性有限元软件DEFORM-3D对微通道扁管的挤压成形进行数值模拟,得到两种分流模具挤压微通道扁管时焊合面上静水应力、等效应力和金属速度的分布以及变化规律。利用Donati提出的K参数法对两种模具的焊合面焊合质量进行预测对比,得到平面模和球面模的焊合面焊合质量指标Kad值分别为154.7和196.0,表明球面模挤压得到的扁管焊合质量优于平面模。通过实验测量两种模具挤压得到扁管的爆破压力分别为18.5MPa和26.0MPa,表明球面模挤压扁管的承压能力高于平面模,并进一步验证了预测结果。

工艺参数对分流组合模挤压6005A铝合金型材焊合质量的影响

采用正交试验法分析了挤压工艺对轨道交通车体用6005A铝合金空心型材焊合质量的影响,并通过低倍组织检验、焊合线扩口检验、电子显微观察和能谱分析等手段,对焊合不良的形成机制进行研究。结果表明,挤压比对型材焊合质量的影响最大,其次是挤压速度,最后是铸锭温度。模腔内金属的焊合压力及焊合时间不足是焊合不良的主要原因。通过增大挤压比并优化工艺参数可以避免焊合不良,同时获得力学性能优良的轨道交通用型材。

宽厚比对双杆连续挤压6063铝合金焊合质量的影响

在连续挤压过程中,采用双杆连续挤压焊合的方法,适于成形宽铝合金壁板产品。然而,坯料与坯料之间焊合所形成的挤压焊缝会影响挤压产品的质量。通过显微组织观察、拉伸实验、断口分析和有限元模拟,研究了6063铝合金双杆连续挤压过程中产品宽厚比对焊合过程各焊合参数和最终产品焊合性能的影响,并建立了预测双杆连续挤压焊合质量的评估模型。结果表明,随着产品宽厚比λ由10增加到40,金属的变形程度增加,焊缝处氧化物颗粒的破碎程度逐渐增大,挤压焊缝逐渐由粗变细,产品焊合性能提高。数值模拟结果表明,随产品宽厚比的增加,焊合面上的焊合压力、焊合温度、等效应变速率和焊合速度均显著提高;并在此基础上分析了排除死区的有效焊合路径上压力-时间-等效应变速率J焊合判定参数值的变化规律,计算得出焊合判定参数分别在焊合路径起点和模口处出现两次峰值,分别是最大焊合压力和最大等效应变速率所引起的;同时,随产品宽厚比的增加,J值呈现先迅速增加后缓慢增加的趋势,与拉伸实验结果吻合较好,能准确预测双杆连续挤压产品的焊合质量。

汽车用某挤压型材焊合质量研究

以汽车某零件为研究对象,针对其初始挤压工艺方案产生焊缝焊合不良问题,采用数值模拟的方法,对其挤压过程进行了模拟,得到了挤压型材焊合不良焊合面的静水压力及材料流动应力分布规律。为提高挤压型材焊缝的焊合质量,采用K*参数对焊合质量进行定量表征,研究了不同模具结构和挤压工艺下焊合面焊合质量的变化情况。研究结果表明,K*值随焊合室高度的增加和分流比的增加而逐渐上升,随着坯料温度的升高、挤压速度的下降、坯料直径的增加而逐渐提高。根据模拟规律,对型材挤压工艺进行改进,改进后,纵向焊缝的焊合质量得到有效改善,与模拟结果吻合。

挤压速度和焊合室高度对6061铝合金圆管成形质量的影响

利用DEFORM-3D有限元软件对分流模挤压6061铝合金管进行了数值模拟,研究了挤压速度和焊合室高度对6061铝合金管焊合质量的影响规律。结果表明:当挤压速度为12mm·s^(-1)、焊合室高度为28~32mm时,在焊合区域获得了适宜的平均焊合力和均匀的晶粒分布。进一步分析不同参数下管材和焊缝的晶粒分布情况发现,焊缝处晶粒总是大于管材处,且平均晶粒度变化规律与焊合室内的变化规律一致。综合考虑焊合力和晶粒度对6061铝合金管焊合效果的影响,获得了该规格6061铝合金管最佳的挤压参数,即焊合室高度为32mm时,挤压速度为12mm·s^(-1)时,通过分流挤压可获得焊合质量良好的6061铝合金管。

断面分流比对双孔分流模挤压方管焊合过程及焊合质量的影响

分流模挤压时各断面间分流比的合理匹配直接关系到挤压力的大小、金属焊合过程的流动均匀性、焊缝位置及焊合质量。采用有限元法计算研究了断面分流比对双孔分流模挤压方管焊合过程和焊合质量的影响。研究结果表明：当断面分流比为0.46-0.52时,金属在焊合室内流动均衡,焊缝保持在模芯中心附近,能够挤出表面平直的方管制品。断面分流比的变化对型材出口温度基本没有影响,其温度始终保持在546-549℃;随着断面分流比的增加,焊合静水压力逐渐减小,并由363 MPa减为314 MPa,使得焊合质量降低,因此,在保证能够挤出表面平直的方管的同时,应尽量减小断面分流比。

挤压速度对铝合金挤压焊合过程中组织与性能的影响

焊合过程是铝合金挤压过程中非常重要的部分,它直接影响挤出型材的质量及生产效率。挤压速度作为挤压工艺中的重要参数,影响挤出型材的表面质量、模具的使用时间和载荷。本文在540℃分别采用四组不同挤压速度对挤铝合金,分析挤出型材焊合质量以及焊合接口组织变化规律。通过有限元模拟分析了挤压速度对挤出型材温度场以及等效应变的影响。结果表明:在金属的焊合阶段,其挤压力最大值由大到小对应挤压速度依次为30、45、60、15mm/min;当挤压速度为15、60 mm/min时,平均晶粒尺寸分别为84.4、65.6μm;挤出型材温度随挤压速度增加而升高,温升达5.4℃。

挤压速度对铝合金挤压制品焊合过程中组织与性能的影响

采用铝合金挤压制品焊合的工艺,在焊合过程中,充分考虑型材的生产效率和质量,进行铝合金的挤压,需要参照工艺中的表面质量和模具的载荷以及模具的使用时间,将重要的参数作为工艺实施的依据,进行有限元模型的分析,得到了关于型材温度场和等效应变等影响的数值以及焊合接口的组织变化规律。性能的试验表明,在焊接阶段,金属的加压力数值是从大到小变化的。采用的加压速度每分钟的变化,从30到45mm,再到60mm,得到的挤压速度每分钟为15~60mm,随着挤压型材的温度的升高,挤压的速度也在增加,平均的晶粒尺寸分别为81.3、64.5um。

高质量7005铝合金泵体型材挤压和时效工艺的研究

针对用7005铝合金泵体型材加工制成的齿轮泵体出现漏油问题,对7005-T6泵体时效方式进行了研究。结果表明,增大挤压比、升高挤压温度和降低挤压速度,有利于金属扩散结合,可以提高泵体焊合质量。通过对时效工艺的研究发现,105℃×10 h+155℃×8 h二级时效是最佳双级时效热处理工艺,时效后抗拉强度、屈服强度和延伸率分别达到387 MPa、345 MPa和15.5%。该工艺制度能满足客户对性能的要求。

关于空心铝型材焊合问题改善措施的探讨

通过对空心铝型材焊合不良产生原因的分析,结合现场生产实际情况,提出了生产中解决挤压型材焊合不良问题的几点措施。

铝合金管热挤压成型分流模的分流比选择

在分流模的设计中,分流比K值的大小直接影响到挤压阻力的大小、制品成型和焊合品质。为了探索分流比的大小对分流模挤压焊合的影响,找出最适宜挤压微型多孔铝合金管的分流比K值,通过Pro-E建模,采用数值模拟软件DEFORM-3D的数值模拟分析技术,针对典型的微型多孔铝合金管的挤压焊合过程进行分析。结果表明,一定范围内,K值越大,越有利于金属的流动与焊合,也可减小挤压力,确定K值为16时型腔内金属流动和焊合质量最好。

铝合金型材分流模挤压过程焊合行为的研究进展

空心铝合金型材分流模挤压过程中,不可避免地会在整个型材长度上形成若干条纵向焊缝,焊合质量的优劣对型材的整体力学性能影响很大。综述了铝合金型材分流焊合行为及其机理的研究进展,介绍了焊合室、分流孔、分流桥、工作带等模具结构和挤压速度、棒料温度等工艺参数对焊合质量的影响规律,总结分析了现有K准则、Q准则、J准则及其对焊合质量的预测方法,阐述了铝合金分流焊合机理及其微观组织演变规律。最后,展望了铝合金型材分流焊合挤压过程的研究方向,指出应在复杂大断面铝合金型材焊合质量控制、铝锂合金挤压过程焊合行为等方面加强相关研究。

热挤压生产紫铜电脑散热片实验分析

以紫铜电脑散热片产品为研究对象 ,通过对平模、锥模、前置保护分流模和替代式保护分流模等 4种不同类型的模具进行结构和参数优化设计 ,利用热挤压一次成型的方法来进行紫铜电脑散热片实验 ,并用XL 3 0扫描电镜观察前置式保护分流模焊合室和铜型材焊合部位微观组织形貌。挤压结果表明 :平模、锥模和前置保护分流模成型质量较好 ,而替代式保护分流模挤压失败 ;紫铜焊合处没看到明显的焊缝 ,在焊合区得到较为致密的组织 ,与基体组织无明显差别 ,焊合状况较好 ;

LZ91 Mg-Li合金分流模挤压成形过程数值模拟与实验研究

建立了LZ91 Mg-Li合金分流模挤压过程的有限元模拟模型,研究了挤压比对型材挤压过程中温度、应变、流动速度等物理场量的影响规律,采用J准则对型材的焊合质量进行了定量分析,并开展了不同挤压比条件下的分流模挤压实验,研究了铸造态、均热态、挤压态LZ91 Mg-Li合金的微观组织特点。结果表明,在分流桥表面及其下部的材料处于大变形区,分流孔内部的材料处于小变形区,且随挤压比增加,材料的应变整体上升。受塑性变形热和型材冷却散热等因素的影响,分流桥上端材料的温度升高,但越靠近模具出口处,材料的温度越低。焊合质量受多种因素的影响,焊缝中心位置处的焊合质量低于焊缝边缘处,而随着挤压比的增大,焊合质量得到改善。焊缝区由于应变较大,其再结晶形核数量多,生成的晶粒较细小,而基体区因动态再结晶不够充分,其晶粒比较粗大。当挤压比增大时,由于温度升高,还发生了晶粒长大现象。