硬铝合金2A12的蠕变损伤行为及分析

在210℃、不同载荷下对硬铝合金2A12板状试样进行了单轴拉伸蠕变实验,得到了硬铝的蠕变损伤参数以及断裂时的部位和损伤度。在此基础上建立了硬铝合金2A12板蠕变试样的有限元模型,基于简化的K-R损伤模型,分析了在210℃、恒载荷条件下的试样应变、损伤等随时间的变化规律以及试样蠕变损伤与位置的关系。结果表明,数值模拟与试验结果基本一致,试样中心蠕变曲线都具有稳态阶段和损伤扩展阶段,与单轴试验的应变曲线十分相似。整个试样在离中心大约9~10mm处损伤比较严重,呈现明显局部化特征。

2A12硬铝合金整流罩的焊接与加工技术

重点阐述了2A12硬铝合金整流罩的结构特点及对焊接的技术要求,分析了2A12硬铝合金的焊接性和可能出现的焊接缺陷,介绍了整流罩制造时所采用的工艺方案及成形、焊接等关键技术,提出了防止焊接缺陷、提高尺寸精度的技术途径和措施,对焊前准备、清理要求及焊接过程等各阶段进行了质量控制。试验和生产表明:所采取的技术途径和措施完全适合于2A12硬铝合金整流罩的焊接与加工。

预拉伸对新淬火态2A12硬铝合金残余应力和力学性能的影响

对新淬火态2A12硬铝合金不同预拉伸量下的残余应力和力学性能进行了研究,得到了取得最小残余应力值的预拉伸量,分析了新淬火态铝合金薄板表面残余应力的方向问题,并对屈服强度和抗拉强度在不同拉伸量下的分布规律作了探讨。

2A12硬质铝合金表面纳米化机理研究

对2A12硬质铝合金表面进行超音速微粒轰击处理,在材料表层获得纳米晶组织。利用X射线衍射、光学电镜、透射电镜和显微硬度测试技术对试样的微观结构和性能进行测试分析,并对表面纳米化的形成机理及其性能作了初步探讨。结果表明:在强度0.15A、压强0.3MPa和时间60min条件下对2A12铝合金进行超音速微粒轰击为优化工艺,最小平均晶粒尺寸为56nm,随处理时间的延长,晶粒尺寸缓慢减小并逐渐趋于稳定;随距表面距离的增加,晶粒逐渐由随机取向的等轴状纳米晶变成具有择优取向的不规则形状的亚微米晶,晶粒细化程度逐渐变得不均匀。

不同硫酸浓度对2A12脉冲硬质阳极氧化工艺的影响

采用自制脉冲恒流电源,对硬质铝合金2A12在高、低硫酸浓度下的阳极氧化工艺进行研究。结果表明:2A12合金在低硫酸浓度中进行硬质阳极氧化,氧化膜的硬度和膜层厚度较在高浓度硫酸溶液中的高;无论是硫酸溶液浓度高低,硫酸溶液浓度、槽液温度、氧化电流密度等均影响2A12铝合金硬质阳极氧化膜的硬度和膜层厚度。

2A12硬铝合金板热拉深成形极限图研究

通过自主设计的热拉深成形专用模具,进行了在350~450 ℃范围内的2A12硬铝合金极限应变实验,并获得了其在该温度范围内的成形极限图,进而分析了在热拉深成形过程中温度对2A12硬铝合金成形极限的影响规律.基于MSC.MARC软件,分别应用最大载荷判断法、应变路径法以及二者相结合的3种失稳准则,对板材热拉深成形极限进行数值模拟分析.通过将数值模拟结果和实验结果进行对比,发现基于二者相结合的方法与实验结果吻合较好.并且基于不同的温度建立了2A12硬铝合金的热拉深成形极限的预测模型,为2A12硬铝合金在不同温度下进行构件实验奠定了理论基础.

2A12硬铝合金热拉伸流变行为及本构建模

在变形温度350~500℃、应变速率0.01~1 s^(-1)条件下,利用Gleeble-3500热模拟实验机对2A12硬铝合金板进行热拉伸实验。结果表明:峰值应力随温度升高而减小,随应变速率提高而增大;随着应变速率减小,断裂总伸长率升高,而均匀伸长率降低;应变速率较低时,其断裂总伸长率在350~450℃时较高,升高到500℃时迅速降低,均匀伸长率则对温度变化不敏感;应变速率较高时,试样断裂总伸长率对温度变化不敏感,均匀伸长率随温度升高而降低。根据实验结果,采用Z参数建立的流变应力本构模型,能较好地描述2A12铝合金板材热拉伸变形下的流变行为。

Al-Si-Cu-Ge钎料性能的研究

通过熔炼方法制备了一系列不同Ge含量的低熔点的Al-Si-Cu-Ge钎料。利用示差扫描量热仪(DSC)对钎料的熔化区间及显微组织进行分析和判定;研究上述钎料的铺展性能并通过感应钎焊方法实现2A12的焊接;通过接头抗剪强度评价钎料的力学性能。结果表明,加入Cu、Ge能够显著降低钎料熔点;能够与Al形成化合物,从而降低表面张力,极大地改善钎料的润湿性能;但随着Ge含量的增加,由于焊缝中脆性相的增加,导致焊后接头抗剪强度下降。