1060铝材两步化学浸锌工艺

铝材化学性质活泼，欲获得不同性能的镀层，前处理非常重要。选用两步碱性化学浸锌体系对1060铝材进行了前处理，随后镀镍。通过自腐蚀电位-时间曲线，浸锌层扫描电镜（SEM）形貌分析，弯折试验、热震试验等考察了浸锌层与铝基体的附着力，并确定了获得结合力优良的浸锌层的最佳工艺条件：300g／L NaOH，65g／LZnO，50g／LKOCO（CHOH）2COONa，1g／LFeCl3，2g／LNaN03；温度20-30℃，一次浸锌时间60s，二次浸锌时间30s，所获浸锌层可满足后续电镀工艺的需要。

1060铝搅拌摩擦焊与TIG焊接头组织和性能分析

对4 mm厚1060铝分别进行了搅拌摩擦焊(FSW)和钨极氩弧焊(TIG),焊后对FSW和TIG接头的显微组织和力学性能进行了对比研究。结果表明:FSW接头的焊核区发生了动态再结晶,形成了细小的等轴晶粒;热机影响区受搅拌头机械搅拌和焊接热循环的综合作用组织发生了较大程度的变形;热影响区组织发生粗化现象。TIG接头组织表现出明显的铸态组织,且靠近熔池的柱状晶沿母材向对接中心线显著长大。力学试验表明:FSW接头的抗拉强度优于TIG接头的抗拉强度,约为TIG接头的1.5倍。两种接头的断裂形式均为韧性断裂;两种接头的显微硬度最低值均出现在热影响区,且FSW接头的显微硬度优于TIG接头。

1060铝TIG焊焊接接头组织和性能分析

对4 mm厚1060铝进行了钨极氩弧焊(TIG),焊后研究TIG接头的显微组织和力学性能。结果表明,钨极氩弧焊接头组织表现出明显的铸态组织,且靠近熔池的柱状晶沿母材向对接中心线显著长大。力学试验表明,TIG焊接头的抗拉强度约为母材的57%,延伸率约为母材的58%。接头的断裂形式为混合型断裂;接头的显微硬度最低值出现在热影响区,该区是接头的薄弱环节。接头的弯曲断裂集中在熔合线处,弯曲角度较小。焊接接头的冲击韧性优于母材。

1060铝搅拌摩擦焊接头的微观组织及力学性能

对4 mm厚1060铝搅拌摩擦焊接进行了研究。结果表明:当搅拌头的旋转速度一定时,随着焊接速度的增加,接头的抗拉强度先增后减,接头的强度最大值出现在焊接速度100 mm/min,此时接头的抗拉强度为165.26 MPa,为母材的89%;当焊接速度一定时,随着旋转速度的增加,接头的抗拉强度增加,接头强度系数最高可达76%;接头的断裂形式为韧性断裂;焊核区发生了动态再结晶,形成了细小的等轴晶粒;热机影响区受搅拌头机械搅拌和焊接热循环的综合作用组织发生了较大程度的变形;热影响区组织发生粗化现象;接头显微硬度值分布趋势沿焊缝中心两侧基本对称,前进侧热影响区硬度低于母材,是焊件的薄弱环节。

工艺参数对激光切割1060铝板切割质量的影响

通过正交试验研究激光功率、切割速度、偏焦量、辅助氧气气压等工艺参数对激光切割1060纯铝板切割面质量的影响,研究发现:最佳切割工艺参数为激光功率为900 W,切割速度为40 mm/s,偏焦量为-0.5 mm,氧气气压为0.8 MPa;增大激光功率和氧气压力,降低切割速度和减小偏焦量有助于提高切割质量;切割界面一般由光亮区和重熔区组成,在一定的切割工艺参数下切割面可出现单一区域。

1060铝板搅拌摩擦焊工艺参数与接头力学性能间的关系

为研究3 mm厚1060铝板的搅拌摩擦焊工艺参数和接头力学性能之间的关系,使用经典函数关系式对焊接温度、晶粒大小和力学性能数据进行拟合。首先对厚度为3 mm的1060铝板进行搅拌摩擦焊试验,焊接过程中采用热电偶测量温度,然后利用显微镜分析接头组织形貌,最后对接头试样进行拉伸试验和硬度试验,并用扫描电镜分析断口特征。研究表明:焊接温度随搅拌头转速增大而提高,随焊接速度增大而降低,并且和搅拌头转速平方与焊接速度之比的0.168次方呈线性关系;焊接温度和焊核区的Zener-Hollomon数值的对数与焊核区晶粒大小的对数呈线性关系;焊核区晶粒大小与接头屈服强度符合Hall-Petch公式;硬度分布呈"W"形;断口主要呈韧性断裂。该研究结果可为搅拌摩擦焊生产工艺制定提供理论支撑。

1060铝板表面微弧氧化陶瓷膜层的介电性能研究

以Na3PO4、Na2SiO3.NaAlO2、NaOH和(HOCH2CH2),N溶液等为电解液,通过设计正交试验方案,在1060铝板材表面制备微弧氧化陶瓷膜层。对陶瓷膜层的粗糙度、厚度、物相组成及膜层的介电性能等进行表征。结果表明:当陶瓷膜层表面粗糙度为0.51μm,厚度为10.09μm和19.34μm时,在各个频率下可获得较小的介电常数;陶瓷膜层表面粗糙度和厚度越小,陶瓷膜层介质损耗越低,击穿场强越高;当p(Na3P04)=9g/L、ρ(Na2Si03)=8g/L、ρ(NaAl02)=1.2 g/L、电流密度=8A/dm2时,制备的陶瓷膜层介电性能最好。

出口用1060铝管晶粒度控制研究

实验研究化学成分、温度、挤压系数对1060铝管高倍组织的影响规律,最终确定合理的工艺参数,控制1060铝管的晶粒度在200μm以内,以满足用户的要求。

1060铝热挤压成形模具设计及工艺研究

某产品常用1060铝作为模拟料进行压力成形工艺的试验研究。通过对产品特性的分析,确定了热反挤压的工艺方式。根据1060铝的物理性质对变形程度、挤压件圆角半径、挤压斜度、挤压速度、挤压力进行了计算,根据加热方式及传热特性确定了模具材质。采用1060铝坯料对模具结构及热反挤压工艺的可行性进行了验证,试验过程平稳,产品质量可靠,符合生产要求。

纳米BN对1060铝微孤氧化膜层性能的影响

目的探究微弧氧化电解液中纳米氮化硼(BN)浓度对铝微弧氧化陶瓷层组织和性能的影响。方法在硅酸盐体系电解液中加入1~5 g/L不同浓度的纳米BN,制备纳米BN复合微弧氧化层。利用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪,分别表征纳米BN复合微弧氧化层的微观组织、元素分布及物相组成。采用涂层测厚仪、粗糙度仪、显微硬度计、摩擦磨损试验机等手段,研究纳米BN对1060纯铝微弧氧化膜层的厚度、粗糙度、显微硬度、摩擦学性能的影响。结果在微弧氧化BN复合膜的表层有弥散分布的BN颗粒,当电解液中添加3 g/L的纳米BN时,制备的微弧氧化层的性能最好,其表面的孔洞数量最少且孔径最小,膜层表面更加致密,其厚度可达到(93.8±1.9)μm,硬度达到(942±51)HV,粗糙度Ra降低为(3.66±0.14)μm,摩擦系数降低为0.55,磨损体积比未添加BN的膜层减少了1.18×10-2 mm3,并且磨痕平整光滑,裂纹较少。结论硅酸盐电解液中加入纳米BN能够改善1060纯铝微弧氧化膜层的综合性能。

1060铝管全过程焊接质量控制

文中结合硝酸库1060铝管工艺管道焊接施工,重点介绍1060铝管焊接质量的具体控制措施,通过细化1060铝管的焊接工艺措施,从焊前、焊中、焊后等多个方面进行全过程焊接质量控制,以减少焊接缺陷的产生,提高1060铝管的焊接质量。

1060Al/Al-Al_(2)O_(3)/1060Al层状铝基复合材料热变形模型对比分析

采用Gleeble-3500热模拟试验机在变形温度为25~400℃、应变速率为0.01~10s^(-1)和真应变为0.85的条件下,对1060Al/Al-Al_(2)O_(3)/1060Al层状铝基复合材料进行了热压缩试验,研究其热变形行为,建立了应变补偿的Arrhenius (SCA)、修正的Johnson-Cook (MJC)和修正的Zerilli-Armstrong (MZA) 3种本构模型,并对流变应力的预测值与实验值进行对比。结果表明,层状复合材料流变应力呈加工硬化型,并随温度升高或应变速率降低而降低;在100℃/0.5s^(-1)、200℃/0.1s^(-1)和300℃/0.1s^(-1)条件下,层状复合材料组元层间变形较为协调;3种本构模型中,MZA模型的相关系数最高,R为0.99085、平均绝对相对误差最低,e_(AARE)为0.046966,更适合描述1060Al/Al-Al_(2)O_(3)/1060Al层状铝基复合材料的热变形行为。

1060铝板渐进成形极限及影响因素

目前,渐进成形极限曲线(FLC)主要采用实验方法获得,耗时、耗材,且无统一的制作标准。针对理论预测方法较少的问题,借助少量实验,采用Lemaitre韧性断裂准则,预测1060铝板渐进成形极限曲线,进而将预测曲线与实验曲线进行对比,研究工艺参数对渐进成形极限曲线的影响。结果表明,Lemaitre韧性断裂准则能较好地预测1060铝板渐进成形极限曲线,该方法可运用于渐进成形极限曲线的预测。渐进成形中,层间距越小,工具头转速越高或进给速度越低,板料成形极限曲线越高,板料越不容易开裂,成形性能越好。工具头半径在一定条件下,对成形极限曲线的高度影响并不明显。

基于Lemaitre韧性断裂准则的1060铝板成形极限研究

针对成形极限曲线的测定需建立在大量实验基础上,耗时耗材,且需要特定的成形实验机才能完成的不足,采用韧性断裂准则与数值模拟相结合来预测。建立测定成形极限曲线的有限元分析模型,对不同尺寸1060铝板试样成形过程进行数值模拟与分析,并采用Lemaitre韧性断裂准则作为板料破裂与否的判据,找出破裂极限应变值,拟合成形极限曲线;为验证提出方法的正确性,采用实验方法制作1060铝板成形极限曲线,并将其与模拟得到的曲线进行对比,两曲线走向基本一致,有较好的吻合度,表明该方法能够应用于成形极限曲线的预测。

ARB工艺对1060工业纯铝组织和性能的影响

采用ARB技术中两种轧制工艺,研究变形后1060工业纯铝的显微组织和力学性能变化。结果显示,在两种ARB轧制工艺中,单向轧制工艺的晶粒细化效果明显好于换向轧制。ARB7道次后,采用单向轧制工艺试样的显微组织由拉长的细小纤维状晶粒组成,平均晶粒尺寸是470nm;采用换向轧制工艺试样由等轴状晶粒组成,平均晶粒尺寸是680nm。同时,单向轧制后,材料的抗拉强度和显微硬度提高程度大于换向轧制,但延伸率却不如换向轧制。分析了ARB过程材料的变形规律和细小晶粒的形成机制。

热处理对ARB制备超细晶1060工业纯铝组织和性能的影响

采用累积复合轧制（ARB）技术制备超细晶1060工业纯铝,研究了热处理对超细晶工业纯铝组织和性能的影响。结果显示,室温下1060工业纯铝经过ARB8道次轧制后,材料的晶粒尺寸由轧制前的38μm细化至0.42μm,抗拉强度增加2.5倍,延伸率下降。ARB轧制后不同道次试样经150℃×1 h热处理后,改善了材料层间界面的结合强度,使抗拉强度略有增加。ARB5道次轧制后试样在200℃以下热处理1 h,显微组织处于回复阶段,晶粒尺寸在0.47~0.58μm范围内,机械性能稳定;在200℃以上热处理时,晶粒发生再结晶,晶粒长大,材料的性能恢复。

1060铝板凸曲台件外轮廓支撑渐进成形壁厚均匀临界角研究

基于ANSYS/LS-DYNA有限元软件,对1060铝板凸曲台件外轮廓支撑渐进成形壁厚均匀临界角进行研究。建立外轮廓支撑渐进成形凸曲台件的有限元模型,利用数值模拟方法研究了外轮廓支撑渐进成形凸曲台件的壁厚均匀临界成形角θ均匀,并进行了实体实验,实验结果验证了模拟结果的可信性。分析了板料厚度、工具头直径和轴向进给量对θ均匀的影响。结果表明:θ均匀随着板料厚度的增大而逐渐增大,随着工具头直径的增大而减小,轴向进给量对θ均匀基本无影响。同时,比较了单道次、2道次、3道次自上而下和3道次自下而上这4种不同成形方式下大切角凸曲台件的壁厚分布。结果发现:3道次自下而上的方法能获得壁厚更加均匀的凸曲台件。

1060铝矩形管冷挤压平直度分析与控制

实际生产挤压管形或管材件时常伴有管壁弯曲,影响产品的外观质量,对于有平直度要求的零件成品率非常低。运用Deform-3D软件,对1060铝薄壁矩形管的成形过程进行模拟分析影响管壁平直度的因素,为模具设计与生产工艺提供参考依据。实验在室温20℃,固体粉末润滑剂,2000 k N液压机设备环境下进行,在实验之前需要对坯料进行皂化处理。通过实体挤压件与模拟件的对比分析以及对实体件管壁壁厚的测量,发现实体件管壁平直度较模拟件弯曲并且壁厚不均匀。改变上、下模相对位置关系,上模中心向下模中心左边偏离0.2 mm,使得上、下模之间间隙不均匀。通过模拟结果分析表明,上、下模间隙不均匀是影响管壁平直度与壁厚不均匀的一个重要因素,而挤压速度对管壁的平直度影响不大,为实际生产和模具安装精度要求提供了参考。

限制模压变形1060纯铝的组织演化与晶粒细化

设计平行模压变形、180°交叉模压变形、90°交叉模压变形对1060纯铝进行系列限制模压变形(CGP)试验,采用透射电镜研究该材料在不同变形工艺下的组织演化规律和晶粒细化速率。结果表明:变形工艺不影响组织的演化规律,但显著影响晶粒细化速率、晶粒细化效果以及大角度晶界的形成;90°交叉模压变形最优。在相同的变形温度、变形速率和应变累积条件下,所能达到的晶粒细化速率和大角度晶界的数量取决于剪切变形模式。

1060纯铝腐蚀膏加速腐蚀试验与大气暴露试验相关研究

采用扫描电镜、能谱仪、拉曼光谱仪和失重法观察分析1060纯铝在腐蚀膏条件下腐蚀行为和腐蚀过程动力学规律,并与之在大气环境下暴露试验作对比,探究其相关性。结果表明,1060纯铝在腐蚀膏腐蚀试验中,腐蚀类型为点蚀,腐蚀产物主要为Al2O3、Al OOH、Al(OH)3的混合物,腐蚀失重C与时间t的方程为C=0.65t0.74,呈幂指数关系;1060纯铝在大气环境的腐蚀过程中,腐蚀类型为点蚀,腐蚀产物与腐蚀膏腐蚀结果一致,腐蚀失重与时间之间关系为幂指数函数关系。腐蚀膏对1060纯铝具有加速腐蚀的效果,且与大气暴露试验之间具有相关性,可作为模拟1060纯铝大气腐蚀的一种加速腐蚀试验方式。