Na元素对6A02合金铸锭性能的影响

为了研究Na元素对6A02合金φ482规格熔铸工艺影响,采用两种实际生产工艺流程对所生产的6A02合金铸锭进行质量分析。通过对比研究,观察两种工艺流程中Na元素对6A02合金铸锭在成分偏析、微观组织及力学性能等方面的影响,并确定适合生产的工艺流程。

CJ—70排气阀堆焊Co—02合金层

近年来,随着内燃机强化指标的提高,对内燃机排气阀锥面的耐磨、耐蚀性提出了更高的要求。对于一般专用钢材来说,既要满足在高温工作条件下(约700℃左右)的高强度,又具有良好的耐磨耐蚀性能,这是难以兼顾的。 CJ-70排气阀(图1)材料为4Cr9Si2钢为母材,锥面堆焊Co 02合金层,既节约了贵重钢材,又提高了气阀的使用寿命。

5B02铝合金导管热弯与冷弯对比

航空器使用的导管可以用直管弯曲而成。为探讨5B02铝合金导管的弯曲性能,选用直径30 mm、壁厚1 mm的5B02铝合金管进行冷弯与热弯,对两种工艺生产的导管的宏观形貌、显微组织和显微硬度进行分析。结果表明,冷弯导管表面出现褶皱;加热30 s热弯,可获得表面成形好的导管。热弯过热时管材产生微裂纹,持续加热后表面裂纹扩展形成孔洞。过热后持续加热导管显微组织中出现大尺寸复熔球、加粗的复熔晶界以及三角晶界为典型的过烧组织。热弯导管的硬度比冷弯导管的硬度大。

3003/6A02/3003高强度铝合金复合板钎焊及人工时效工艺研究

以6A02铝合金为芯层,3003铝合金为两侧包覆层,经熔铸、复合、热轧、冷轧及成品退火制备了厚度为1.5 mm的三层铝合金复合板。在600℃温度下模拟钎焊后,进行空冷和水冷,并分别在160℃、170℃、180℃、190℃、200℃保温2 h人工时效。结果显示,空冷方式下,人工时效温度为190℃时,复合板的抗拉强度、屈服强度、显微硬度最高,分别为297.1 MPa、251.8 MPa、115.0 HV;200℃时已出现过时效。水冷方式下,人工时效温度为200℃时,复合板的抗拉强度、屈服强度、显微硬度最大,分别为320.7 MPa、291.3 MPa、122.5 HV。钎焊后芯层晶粒相对于钎焊前略微长大,人工时效后并未进一步长大,在芯层中的粗大第二相为基体残留的AlFeSiMnCu相。

6A02铝合金异形截面小弯曲半径薄壁管液压成形工艺研究

目的研究6A02铝合金异形截面薄壁管的液压成形过程,改进管件的成形质量。方法使用Abaqus软件进行数值模拟,通过考察管件壁厚分布情况、管件轴线的最小弯曲半径及管壁与模具贴合情况,研究了内压、轴向进给量、加载路径及合模过程中的内压与进给对成形质量的影响,并提出了合模力–轴向进给–内压三者同时配合的加工方法。结果通过数值模拟确定了无轴向进给情况下管件薄弱处发生破裂时的内压为7.5 MPa,发生起皱前的最大轴向进给量为2 mm,最低整形内压为80 MPa。确定了在合模过程中进给0.75 mm、合模后继续按照特定加载路径进行内压提升和轴向进给、最后施加80 MPa的整形压力的情况下成形效果最好。通过此路径加工出的管件最小壁厚为0.42 mm,最大减薄率为16%,轴线最小弯曲半径为1.258 mm,与模具间隙面积为0.065 mm^(2)。结论适当的内压–轴向进给可以实现较好的成形质量。在合模过程中,施加与合模力相配合的轴向进给和内压能增加管件弯曲处薄弱部分的补料量,改善管件在合模后的壁厚分布情况,进一步提升管件最终成形质量。

基于神经网络的6A02铝合金连接板锻造工艺优化

采用5×30×10×2四层拓扑结构,输入层为模具预热温度、始锻温度、终锻温度、冷却速度及锻造速度,输出层为抗拉强度、屈服强度,建立6A02铝合金连接板锻造工艺神经网络优化模型并进行了训练、预测及实际应用。结果表明:铝合金连接板锻造工艺神经网络优化模型输出的预测抗拉强度相对误差在1.54%~3.29%,平均预测相对误差为2.03%;输出屈服强度预测相对误差在0.88%~2.98%,平均预测相对误差为1.43%,整体相对误差较小;优化后锻件力学性能提升15%,最优锻造工艺参数为模具预热温度340℃、始锻温度460℃、终锻温度340℃、冷却速度50℃/s、锻造速度12 mm/s。

6A02铝合金接触反应钎焊接头组织及抗剪强度

使用T2铜箔作为中间层,采用真空接触反应钎焊方法进行6A02铝合金的连接试验。采用扫描电镜分析、能谱分析和强度分析等方法,分析了钎焊工艺参数对接头组织和力学性能的影响。结果表明,采用铜箔真空接触反应钎焊6A02铝合金时,钎焊接头两侧易出现溶蚀缺陷,且连接温度越高、保温时间越长,溶蚀的程度越严重,钎缝中没有发现钎焊时常见的气孔、夹渣等缺陷,采用接触反应钎焊可以得到致密的钎焊接头。当连接温度为560℃时,钎焊接头组织为6A02合金、α-Al固溶体、CuAl_(2)和Mg_(2)Si;当连接温度为570℃,580℃时,钎缝中出现短杆状的ω-FeCu_(2)Al_(7)组织,接头组织为6A02合金、α-Al固溶体、CuAl_(2),Mg_(2)Si和ω-Fe Cu_(2)Al_(7);当连接温度为570℃、保温时间为30 min时,获得的接头抗剪强度最高为38.5 MPa,且接头断裂位于6A02钎缝中脆性的CuAl_(2)化合物反应层。

均匀化退火对冷轧5A02合金薄壁管材组织性能的影响

采用电阻炉对轧制后的5A02合金薄壁管材进行了均匀化退火,利用光学显微镜、硬度计和万能试验机分析了退火制度对5A02合金薄壁管材组织与性能的影响。研究结果表明:当退火温度较低时,保温60min后的合金组织中仍然存在一定量的纤维状组织,当退火温度升高到410℃时,保温30min后管材中的纤维状组织已完全消失,再结晶组织较细小;随着退火温度的升高和保温时间的延长,退火后管材的强度、硬度逐渐降低,伸长率逐渐升高,但保温时间大于30min的性能变化不大;退火温度较低时,试样断口中韧性断裂特征比较明显,但是仍存在少量剪切变形的特征,随着退火温度的升高,合金断口呈出现大量韧性断裂的韧窝组织,没有剪切变形的特征;最终确定了均匀化退火制度为410～430℃,保温时间为30～60min,抗拉强度和伸长率都满足了用户指标的要求。

机械研磨对5A02合金组织与力学性能的影响

采用电子背散射衍射（EBSD）、光学显微镜（OM）、透射电镜（TEM）等手段,研究了机械研磨对冷轧态和连铸连轧态5A02合金显微组织和力学性能的影响,探讨了机械研磨的作用机制。结果表明,采用表面机械研磨的方法可在5A02合金表面形成结合紧密的梯度纳米结构层,随着机械研磨时间的增加,梯度纳米结构层的厚度逐渐增大,晶粒尺寸有逐渐降低的特征;无论是冷轧态还是连铸连轧态,表面机械研磨后5A02合金的抗拉强度和屈服强度会随着机械研磨时间的延长而逐渐增加,但是断后伸长率有所降低;经过机械研磨后,5A02合金的显微硬度有沿着厚度方向梯度变化的特征,表层区域的硬度相对较高,这主要与晶粒细化和位错强化有关。

2A02铝合金棒材粗晶环对航空发动机叶片的影响

2A02铝合金是制备航空发动机压气机叶片的重要材料,该合金棒材存在一种铝合金棒材特有的组织缺陷——粗晶环,对棒材的力学性能有不利影响。文章针对2A02铝合金棒材的粗晶环形成机制、影响因素、控制措施以及粗晶环对铝叶片的影响进行研究。研究表明:2A02铝合金棒材的粗晶环深度是固定不变的,但热处理保温时间将影响粗晶环显示的深度;粗晶环深度在棒材长度方向上是不均匀分布的,可导致棒材的粗晶环遗传至铝叶片锻件表面;铝叶片表面的局部粗晶将导致铝叶片的力学性能降低。

热挤压工艺对2A02铝合金大径厚壁管坯质量的影响

从军品对铝材的高质量要求出发 ,采用试验和统计对比的方式 ,对用穿孔针直接挤压法和棒材 -机加工生产的 管坯的化学成分、熔铸工艺、挤压与热处理工艺及其对产品质量的影响进行了分析 。

热处理工艺对6A02合金管材组织性能的影响

采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDX）、正交试验及力学性能测试等手段研究了热处理工艺对6A02铝合金管材组织性能的影响。结果表明：6A02铝合金管材的挤压态组织分布着形貌各异、尺寸大小约为0.5～8.0μm的Al-Fe-Si-Mn-Cu相。固溶处理后,细小点状的Al-Fe-Si-Mn-Cu相基本回溶到基体中,粗大不规则的Al-Fe-Si-Mn-Cu相残留下来。该残留相尺寸在510℃固溶时略微变大,在520℃固溶时尺寸有所变小。正交试验极差分析表明,以抗拉强度和屈服强度为考核指标时,各影响因素的主次关系排序为：时效温度〉固溶时间〉固溶温度〉时效时间。方差分析表明,热处理过程中,时效温度对合金抗拉强度的影响显著,而时效温度、固溶时间及固溶温度对合金屈服强度的影响显著。6A02铝合金最佳的固溶-时效工艺为520℃×40 min＋160℃×12 h,对应的力学性能指标分别达：抗拉强度σb=333.83 MPa,屈服强度σs=321.11 MPa和延伸率δ=17.28%。

5B02铝合金管件直角推弯成形壁厚均匀性

基于ABAQUS有限元软件平台建立5B02铝合金管件90°推弯成形有限元模型,并进行成形过程的有限元模拟。将模拟结果与实验结果进行对比,结果表明,两者形貌、弯曲部位壁厚分布一致,验证有限元模拟的可信性。通过分析不同成形阶段弯曲内侧与外侧的金属流动与应变场,揭示出5B02铝合金管件90°推弯成形后壁厚分布不均匀的机理。利用模拟方法对比研究内压大小(填料的弹性模量)对壁厚分布的影响,找出了有益于壁厚均匀分布的工艺条件,为实际生产中5B02铝合金管件经90°推弯工艺后壁厚均匀性的控制提供理论依据。

稳定化热处理对Zn-10Al-2Cu-0.02Ti合金组织及蠕变行为的影响(英文)

采用扫描电子显微镜、透射电镜、电子探针以及X射线衍射物相分析等技术手段,对稳定化热处理前后Zn-10Al-2Cu-0.02Ti合金的显微组织进行观察,通过室温恒载荷拉伸、慢应变速率拉伸实验研究合金组织变化及其对合金室温蠕变行为的影响。结果表明:经过稳定化热处理((350℃,30min,水冷)+(100℃,12h,空冷)),后合金中的α+η层片状组织的减少,胞状和粒状组织增多;与挤压态合金相比,经过稳定化热处理后的Zn-10Al-2Cu-0.02Ti合金的抗蠕变性能显著提高,其稳态蠕变速率降低了96.9%。

汽车发动机用6A02铝合金管材挤压速度仿真优化

如何实现6A02铝合金在汽车发动机上广泛使用对于汽车发动机发展有着重要作用。而合适的挤压速度范围是实现6A02铝合金管材挤压的关键因素之一。以6A02铝合金管材(准29 mm×4.5 mm)挤压工艺过程为研究对象,基于DEFORM-2D软件模拟研究了挤压速度对载荷及模口坯料金属峰值温度的影响规律。获得了该规格6A02铝合金管材在250 kN挤压机上的合理挤压速度范围约为25～45 mm/s。

退火工艺对5A02铝合金板材组织与性能的影响

采用单向拉伸试验、金相显微分析和扫描电镜观察等手段,研究了退火工艺对5A02铝合金板材的力学性能、成形性能及显微组织的影响。试验结果表明,随着退火温度的上升、保温时间的延长,5A02铝合金板材抗拉强度略有下降,但是伸长率和应变硬化指数大幅提高。综合比较各种退火工艺后得出,在380℃退火90 min,材料的成形性能较优:抗拉强度为187.89 N/mm2,伸长率达到28.68%,应变硬化指数为0.33,屈强比为0.429。

6A02铝合金薄壁管材退火工艺试验研究

6A02铝合金薄壁管材生产中常存在力学性能不合格问题,对6A02铝合金薄壁管材采用不同的退火温度和退火保温时间进行试验,确定了该种管材合理的退火制度,使其力学性能满足了用户的要求。

5A02铝合金薄壁管绕弯成形数值模拟及试验

利用有限元分析软件Pam-stamp对5A02铝合金薄壁管的数控绕弯过程进行了数值模拟,研究了芯棒伸出量和弯管角度对管坯的壁厚减薄率、不圆度和回弹等的影响,并进行了数控绕弯成形试验。结果表明,随着伸出量的增长,壁厚减薄率呈指数式增长,不圆度以抛物线减小,且试验结果与模拟结果基本一致;管的回弹随弯管角度增大而增大。用最小二乘法拟合得到弯管回弹公式,并在弯管试验中得到理想的弯管效果。

5A02铝合金搅拌摩擦焊焊接接头性能试验

5A02铝合金在一定的工艺参数下,以转速为800 r/min和焊速120 mm/min进行搅拌摩擦焊接,经试验测得接头的抗拉强度最高达到母材强度的91.21%,焊缝中无任何焊接缺陷,焊接接头完全能满足产品的技术要求。

2A02合金叶片锻件淬火残余应力分析及其消减机理

采用ANSYS数值模拟法和显微压痕法对经淬火处理的2A02铝合金叶片锻件的残余应力分布进行分析。结果表明:经过500℃、2 h固溶处理后立即常温水冷的2A02铝合金叶片表面的应力分布为:叶片表面为残余压应力,近叶头部分淬火残余应力数值最小,随着到叶根部分距离的减小,淬火残余应力数值变大。还通过ANSYS数值模拟方法对2A02铝合金叶片的模压冷变形过程进行模拟以计算处理后的残余应力。叶片经过模压冷变形处理后,沿厚度方向的淬火残余应力显著降低,当压下量为厚度的2%时,残余应力的消减效果最佳。