预拉伸对2A14铝合金显微组织、力学性能和腐蚀性能的影响

研究预拉伸变形量对峰值时效态2A14铝合金显微组织、力学性能和腐蚀行为的影响。结果表明:由于预拉伸导致细小弥散的θ′相在基体中大量析出,合金的硬度和强度都明显提升;在峰值时效前引入预拉伸可以明显提高峰值时效硬度并加快到达峰值时效时间;当预拉伸变形量为7.5%时,θ′相的分布明显变得更不均匀,这导致极限抗拉强度的下降;随着预拉伸变形量增加,合金塑性、冲击韧性和剥落腐蚀抗力均逐渐下降,但晶间腐蚀抗力先提高后下降。

铝合金预拉伸板残余应力数值模拟方法研究

针对铝合金预拉伸板残余应力仿真结果误差较大的问题,提出一种考虑铝合金材料参数变化的数值模拟方法。铝合金预拉伸板淬火和拉伸过程中屈服强度和弹性模量的变化考虑进来,其中屈服强度的变化通过设置温度阈值实现,弹性模量的变化通过将每个单元积分点弹性模量表示成温度和塑性变形的函数来实现。通过验证发现,上述方法有效地降低了仿真结果与实验数据之间的误差,能很好地预测铝合金板残余应力的大小和变化趋势。通过对照仿真发现淬火与拉伸工艺之间的自然时效时间越长,所提方法的效果越显著。

基于预拉伸工艺的高强韧和耐磨离子导电水凝胶制备及其性能分析

为提高导电水凝胶的机械强度、抗疲劳稳定性等性能,采用预拉伸工艺制备高强韧和耐磨离子导电水凝胶。以兼具生物相容性和力学柔韧性的黄原胶(XG)和聚乙烯醇(PVA)为主要原料,通过冷冻、预拉伸和柠檬酸钠(Na_(3)Cit)浸泡盐析的方法制备导电水凝胶,使其具有双网络结构;优化预拉伸工艺参数,并将导电水凝胶精心制成柔性传感器,探究其传感响应能力。结果表明:当预拉伸比由0增加到5%时,所制备的导电水凝胶拉伸断裂强度由3.0 MPa提升到7.5 MPa,耐磨性能从5.0 MPa提升至6.0 MPa,导电性能也从0.05S/m提升至0.75S/m,所得导电水凝胶能很好地应用于人体交互系统,对人体喉咙吞咽、腕关节弯曲、指关节弯曲都能有效监测。预拉伸作用有效提高了导电水凝胶分子链的各向同性,同时提高了导电水凝胶的力学性能、耐磨性能和导电性能。该研究可为导电水凝胶在智能可穿戴柔性传感器领域中的应用提供基础。

数说全球铝合金板材预拉伸机

文章总结了国内外铝合金板材预拉伸机的生产现状,并通过对国内在建和拟建铝合金板材预拉伸机项目的介绍,给出了建议和思考,供相关企业和人员参考。

双排链条预拉拆节装置设计及研究

针对双排链条制造过程中的预拉拆节环节,设计了一种新型的双排链条预拉拆节装置,该装置包含预拉拆节两大模块:预拉模块采用液压油缸加载,以移动关联链轮进而预拉链轮组间的链条;拆节模块采用气动滑台驱动链条插板稳固链条,气液增压缸驱动冲钉拆除销轴,气缸驱动链条推板推去链板。该预拉拆节机结构合理,标准化程度高,易损件互换性好,能够高效地实现双排链条的动态预拉与拆节。

时效对7050铝合金预拉伸板抗腐蚀性能的影响

采用硬度、腐蚀速率、剥落腐蚀、慢应变速率拉伸测试及透射电镜和差示扫描量热法研究预拉伸后时效制度对7050铝合金板材显微组织、硬度和抗腐蚀性能的影响。结果表明:峰时效合金硬度最大,抗腐蚀性能最差;过时效和回归再时效与峰时效相比,合金的硬度值减小,抗腐蚀性能变好;在高温+峰时效中的高温时效阶段,GP区发生回溶,有利于η′和η相的直接形核析出,晶内析出相长大、不均匀分布,合金硬度减小;晶界析出相粗化、断续分布,合金抗腐蚀性能提高。

7075铝合金板预拉伸工艺研究

采用直接热力耦合的方法,引入7075铝合金高温下的流变应力特征曲线,对不同厚度的7075铝合金板材在实际淬火工艺下的淬火过程进行数值模拟,揭示铝合金板材淬火残余应力分布规律;考虑铝合金板材拉伸过程中的实际夹持方式,对不同厚度7075铝合金板材实际拉伸过程进行数值模拟,分析对比拉伸后残余应力分布规律,并对拉伸工艺进行优化,确定最佳拉伸率和锯切量,揭示厚度变化对淬火残余应力、拉伸后残余应力以及锯切量的影响规律。利用钻孔法对实际拉伸的7075铝合金板材进行拉伸后残余应力的试验测试,数值模拟结果与试验测试结果相吻合。研究结果表明,随着厚度的增加,淬火残余应力、最佳拉伸率以及锯切量都相应增大,锯切量中过渡区长度为板材厚度的60%～70%。

单级时效对7B04预拉伸厚板组织和性能的影响

研究了7B04合金单级时效处理过程中时效温度和时效时间对合金力学性能和电导率的影响,观察和对比了几种不同时效处理制度下合金的显微组织。结果表明:单级时效处理的温度越高,合金达到峰时效所需的时间越短,材料的峰时效强度和延伸率越低。电导率随时效时间的延长而不断上升;时效温度越高,电导率的增长速率越快。峰时效合金基体内有大量细小的弥散相析出,晶界析出相呈连续分布。当时效温度较低时,过时效合金的显微组织与峰时效没有明显差别;当时效温度较高时,过时效合金内粗大析出相的数量明显增加,晶界析出相呈不连续分布。不同时效温度下的峰时效和过时效合金中均不存在明显的晶间无析出带。

基于裂纹柔度法的铝合金预拉伸板内部残余应力测试

采用裂纹柔度法测试残余应力时,柔度函数的计算和插值函数阶数的合理选择对计算结果的精确性有着较大影响。采用有限元法计算得到测试试样的裂纹柔度函数;考虑应力计算不确定度两个主要的来源:应变测量数据的随机误差以及模型误差,基于应力总不确定度的最小化目标,确定最优的插值函数阶数,进而计算得到铝合金预拉伸板7050-T7451内部残余应力的分布规律。结果表明:采用9阶勒让德多项式能较好地拟合此铝合金板材内部残余应力的分布,不确定度的均方根值为2.797 MPa,预拉伸板内部残余应力呈明显的外压内拉的"M型曲线"分布规律。

铝合金厚板淬火-预拉伸应力预测与测试

采用非线性有限元软件MSC.Marc,结合淬火和预拉伸实验,建立厚板淬火-预拉伸应力预测模型时,运X射线衍射技术的层削测试方法验证了此模型。结果表明:应力场预测模型计算结果与实验测算吻合较好,其中淬火应力平均偏差小于10%;有效的实验测试可以对有限元预测模型的建立进行改进和检验;理想假设的存在使得预测结果与实际有所偏离,但应力预测趋势仍可有效揭示厚板的应力演变规律。

7075铝合金预拉伸板淬火后残余应力的有限元模拟

运用有限元软件MSC.MARC对7075铝合金板材淬火过程进行模拟。在获得淬火残余应力的基础上,假设钳口夹持区域为理想刚端,根据材料力学、金属塑性变形等基本原理,利用有限元数值模拟计算方法,建立起该状态下的预拉伸模型,模拟了不同预拉伸量和不同拉伸速度对削减毛坯淬火残余应力的影响以及计算了钳口夹持区域的锯切量。结果表明:拉伸量为3%时,残余应力消除量约为96%,锯切量为21.6%,完全符合航空铝合金厚板生产工艺的规定。

预拉伸对7050铝合金断裂韧性的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、常温拉伸及断裂韧性实验,研究预拉伸对7050铝合金板材力学性能和断裂韧性的影响。结果表明:预拉伸引入大量位错,时效过程中可以成为粗大平衡相η相的有利形核点;随着预拉伸变形量的增大,η相的尺寸增加,板材的强度降低;晶界析出相间距增大,呈不连续分布,晶内晶界之间的强度差减小,板材具有更高的变形抗力,断裂韧性提高;预拉伸变形量增大导致晶界沉淀相粗化,无沉淀析出带变宽,变形过程中容易产生应力集中,对韧性不利;综合组织结构的正负面影响,随着预拉伸变形量的增大,板材的断裂韧性逐渐增大。

预拉伸对Al-Cu-Mg-Ag合金析出相与力学性能的影响

研究时效前预拉伸对Al-Cu-Mg-Ag合金析出相和力学性能的影响。结果表明:165℃时效前的预拉伸可提高合金的峰值硬度及强度,延长峰值时效的时间;合金的主要强化相是Ω相和θ′相,预拉伸引入的位错抑制了Ω相的析出与长大,细化Ω相的尺寸,同时促进θ′相的析出;时效前未经变形时,合金出现峰值的时间是10h,对应的σb为492MPa;时效前经4%预拉伸变形后,合金出现峰值的时间是18h,对应的σb为508MPa。

预拉伸对7050铝合金腐蚀性能的影响

通过硬度、电导率、Tafel极化曲线、慢应变速率拉伸测试及光学显微镜、透射电镜组织观察,研究预拉伸变形量对7050铝合金板材强度和腐蚀性能的影响。研究结果表明:预拉伸引入大量位错,在时效过程中促进η平衡相的形核;随着预拉伸变形量的增大,晶内η相增多、粗化,合金的强度降低,电导率升高;随着预拉伸变形量增大,合金内的位错密度增大,空位浓度降低,晶界析出相间距先增大后减小,抗腐蚀性能先增大后减小;无沉淀析出带(PFZ)先变宽后消失,抗腐蚀性能先减小后增大;综合晶界析出相的分布和PFZ宽度的共同影响,随着预拉伸变形量的增大,板材的抗腐蚀性能先逐渐减小后迅速降低。

预拉伸对铝合金焊接残余应力和变形的影响

在预拉伸应力作用下,进行了厚度为4mm的5A05铝合金试板的焊接,焊后残余应力及变形的测定结果表明,预拉伸焊接法可有效减小铝合金薄板焊后的纵向残余应力、纵向挠曲变形和平面变形。在弹性应力范围内,随着预应力的增大,试板的残余应力峰值、纵向挠曲变形及平面变形均逐渐减小。分析认为,预拉伸应力部分抵消了焊接区热膨胀产生的压缩应力,从而减小了压缩塑性变形,进而减小了冷却时焊接区域的拉伸应力水平,相应地远离焊缝区域的压缩应力也随之减小。

2024铝合金预拉伸板喷丸强化前后疲劳寿命的分布及可靠度模型研究

为了研究喷丸强化对2024铝合金预拉伸板疲劳特性的影响以及喷丸强化前后疲劳寿命的数学分布及可靠度模型,对铸钢丸喷丸强化前后的2024铝合金预拉伸板进行疲劳对比试验。结果表明:喷丸强化能明显提高2024铝合金预拉伸板的疲劳寿命。对喷丸强化前后的疲劳寿命分布进行拟合优度检验发现:喷丸强化前疲劳寿命服从威布尔分布,而喷丸强化后的疲劳寿命服从对数正态分布。建立了2024铝合金预拉伸板喷丸强化前后疲劳寿命的分布模型和可靠度模型。

预拉伸对2124铝合金蠕变时效形性同步的影响

基于四点弯曲变形装置,采用光学金相显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)等显微表征技术,结合回弹率和室温力学性能测试,研究预拉伸量对2124铝合金蠕变时效成形中回弹与性能同步的影响。结果表明:蠕变时效成形条件下的预拉伸量适用范围与人工时效不同,选择恰当的预拉伸量可实现蠕变时效成形过程中成形目标与材料性能的耦合调控。随着预拉伸量的增加,弯曲板材试样蠕变时效后的回弹率先快速下降后缓慢回升,且在预拉伸3%处,出现回弹最小值;合金的强度呈现出"双峰形"的增长特征,分别在预拉伸2%和5%处达到峰值,在预拉伸3%处,出现极小值;综合考虑2124铝合金板材蠕变成形后的强度、塑性和回弹等条件,推荐的预拉伸量范围为1.5%~2.5%。

预拉伸铝合金板7075T7351内部残余应力分布测试

因残余应力而引起加工变形是飞机整体结构件制造的难题之一。运用裂纹柔度法测量了铝合金预拉伸板 70 75T735 1的内部残余应力 ,分析了内部残余应力的分布规律 ,并测出厚度为 4 0mm的板长度方向最大残余拉应力为 18 3Mpa ,最大残余压应力为 17 9Mpa。

预拉伸处理对Al-5.3Cu-0.8Mg-0.3Ag合金性能和时效过程影响

研究了时效前的预拉伸对耐热Al-5.3Cu-0.8Mg-0.3Ag合金时效过程和拉伸性能影响。结果表明,预拉伸降低了合金的时效硬化和耐热性能,延缓了时效过程,抑制了{111}α型Ω相的析出,但同时促进{100}α型θ′相的析出。

铝合金预拉伸厚板内残余应力分布的测量

因残余应力而引起的加工变形是飞机整体结构件制造的难题之一.文中针对铝合金预拉伸厚板的特点,提出用改进剥层应变法来测量内部残余应力,并运用弹性力学理论进行推导,得到了应力-应变关系矩阵.随后对典型航空用铝合金预拉伸厚板7075T7351的内部残余应力进行了测量,并对测量结果进行了分析和比较.结果表明,文中提出的方法能有效地解决厚板内部残余应力测量的难题.