6005A铝合金空心型材压弯工艺成形特性研究

采用有限元数值模拟技术,对6005A铝合金空心型材压弯过程进行系统研究,定量研究了型材壁厚、模具辊轮直径、辊轮间距和型材高宽比对型材压弯成形质量的影响。采用中心复合法进行了试验设计,并通过灵敏度分析得到了各工艺参数对型材压弯回弹的影响程度的大小。结果表明,在所选取的工艺参数中,型材壁厚对成形最大减薄率、最小减薄率和截面畸变的影响最大;型材高宽比对型材回弹影响最大。采用二阶响应面建立了各变量与各成形性能之间的定量关系。研究结果可为铝合金空心型材压弯成形质量的控制提供参考。

大型复杂薄壁铝合金空心型材挤压成形工艺

目的解决大型复杂薄壁铝合金空心型材挤压过程中材料流速均匀性控制难,以及模具局部应力集中导致模具寿命低、挤压型材尺寸稳定性差的问题。方法采用有限元模拟方法对此类典型型材挤压过程进行仿真分析,根据仿真结果中型材出口材料流速分布情况,通过调控不同部位材料流入量及材料流动阻力,并以型材出口流速差和流速均方差(SDV)作为衡量挤压过程中材料流速均匀性的指标,逐步迭代优化模具结构以提高材料流动均匀性;根据仿真结果中挤压模具应力分布情况,以模具最高应力作为衡量模具强度的指标,逐步迭代优化模具结构以减小模具应力。结果通过迭代仿真依次优化模具工作带长度、分流孔尺寸、阻流块高度等参数,最终型材出口流速差由25.07 mm/s降至2.72 mm/s,流速均方差由9.84 mm/s降至0.72 mm/s;通过迭代仿真优化焊合角度,最终模具最高应力由945 MPa降至863 MPa。采用基于有限元仿真优化结构的挤压模具成功制备了合格的铝合金型材样件,挤压试验结果与数值模拟结果吻合。结论通过优化模具工作带长度、分流孔尺寸及阻流块高度,调控不同部位材料流入量及材料流动阻力,能够有效解决大型复杂薄壁铝合金空心型材挤压流速均匀性差的问题;通过优化模具焊合角度,能够显著降低模具局部应力集中。

铝合金空心型材挤压焊合问题的研究进展

从挤压焊缝的形成、固态焊合机理、焊合质量与工模具设计的关系、焊合质量判据等方面综述了国内外铝合金空心型材挤压焊合问题的研究现状。

1633B铝合金空心型材挤压过程的数值模拟及虚拟试模

通过将有限元法与有限体积法相结合,在MSC.SuperForge商业软件上实现了挤压比λ=62.6的空心薄壁铝型材挤压过程的数值仿真,获得了该型材挤压过程的材料流动速度场、应力场、应变场、温度场分布图以及焊合过程.通过与生产试模结果的比较表明,基于数值分析的虚拟试模对挤压模具设计和挤压工艺的优化有直接指导意义.

6005A铝合金型材焊接接头组织与性能

采用国产６００５Ａ铝合金进行焊接试验，并对焊接接头进行了力学性能检测及金相显微组织观察。结果表明，６００５Ａ铝合金的焊接接头焊缝两侧离焊缝中心约１０～１５ｍｍ的地方存在一对对称分布的软化区，其原因是由于焊接热的影响使该部位发生了过时效．对进口的６００５Ａ大型多孔铝型材焊接接头进行分析，发现焊接接头上软化区硬度降低的程度明显较小，这是由于实际的多孔型材在该部位设置有加强筋，加强筋有显著的散热作用，降低了焊接过程中该部位的温升。另一方面，加强筋增大了软化区的承载面积，有机械补强作用。

6005A-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头疲劳性能分析

通过对3.3 mm厚6005A-T6铝合金型材双轴肩搅拌摩擦焊接头进行疲劳试验,分析型材平行段宽度及厚度对试件疲劳性能的影响;并结合典型参数下焊接接头的宏观成形及其微观组织演变,揭示型材双轴肩搅拌摩擦焊接头的断裂行为.结果表明,典型参数下(转速1000 r/min、焊接速度100 mm/min、平行段宽度和厚度分别为11.8 mm和3.1 mm)接头的拉伸断裂位置位于后退侧热影响区;型材接头前进侧热力影响区晶粒组织的特征会影响型材疲劳裂纹产生与开动;疲劳断口扫描分析显示断口无明显缺陷,试件疲劳条带的扩展区和瞬断区具有典型的疲劳断裂特征,断裂发生在前进侧热影响区位置.

铁路车辆用6005A铝合金大型材焊接性能研究

采用进口ER5356焊丝和自制Al-Mg合金焊丝对车辆用6005A铝合金大型材进行了焊接,对焊接接头组织与性能进行了分析和研究。结果表明,6005A铝合金大型材焊接接头的最薄弱的部位位于离焊缝中心约15～20mm的热影响区内的软化区,软化区产生的主要原因是该区强化相粒子在焊接热循环过程中发生过时效,产生聚集粗化。

基于质点逆向追踪的铝合金空心型材横断面温度的不均匀性

采用挤压金属质点逆向追踪方法,分析了铝合金空心型材挤压过程中型材横断面温度分布不均匀性的原因及主要影响因素。结果表明:挤压过程中质点在分流孔内流动时的温度变化对模孔出口处型材横断面温度分布不均匀性的影响较大,而在焊合室内和模孔内流动时,温度变化对模孔出口处型材横断面温度分布不均匀性影响较小;挤压过程中各项热流作用对型材横断面温度分布不均匀性的影响程度由大到小依次为摩擦热、塑性变形热以及金属与工模具间的传热;通过模具结构设计和挤压工艺参数合理化,可使空心型材横断面温度分布的不均匀性得到较大的改善。

基于ANSYS的空心铝合金型材挤压过程数值模拟及优化设计研究

在铝型材挤压生产过程中,模具结构参数的设计及工艺参数的选择直接影响铝型材的质量。采用有限元的ANSYS软件对某高速列车车壁复杂薄壁空心型材的挤压过程进行了数值模拟,系统地研究了铝材在模具型腔内的流动规律和变形机理,获得了模具结构参数和工艺参数对挤压成形过程的影响规律。通过分析,提出了增设阻流坎和二级焊合室的优化设计方案。经过对比试验,发现优化后的模具结构有效地解决了初始模具中的速度分布不均的问题,其所生产的铝型材截面上的应力分布和温度分布更加均匀,焊缝质量比用初始模具生产的型材的焊缝质量有明显的改善。

轨道交通用6005A铝合金型材低倍组织亮线分析

采用低倍组织、金相显微组织、扫描电镜等测试分析,分析了轨道交通用6005A铝合金型材低倍组织亮线产生的原因。结果表明:挤压过程中局部金属流速差异是导致低倍组织亮线产生的最主要原因。低倍组织亮线在高倍金相图片上显示晶粒组织明显杂乱无章,呈无序排列,两侧正常组织显示为较为明显的细长挤压组织。通过修模增加铝合金与导流模入口的摩擦,增加档台平衡各部位静水压力,使各部位流速均匀,可以消除低倍组织亮线缺陷。

轨道交通车辆用大型材铝合金6005A的TTP曲线与7005合金双级时效特性的研究

利用力学性能测试等手段研究了淬火方式以及时效条件对6005A合金力学性能的影响,确定了6005A的合金的TTP(time temperature properties)曲线,发现其鼻尖温度在370℃左右。研究了7005合金的双级时效过程,该合金淬火后,经105℃,8h+155℃,5h的双级时效,可获得HB为116的高硬度。

铝合金空心型材挤压模设计

在生产铝合金型材时 ,平面分流模在空心型材的挤压生产中得到了应用。

复杂大断面6005A铝合金型材挤压生产工艺分析

6005A铝合金是一种中等强度铝合金,已经成为轨道交通车辆制造中的重要材料。跟踪和分析了6005A-T6铝合金复杂大断面型材批量生产过程,总结了在合金成分设计、挤压和热处理等工艺方面适用的工艺参数。

表面状态对6005A-T6铝合金型材BT-FSW接头耐应力腐蚀性能的影响

对两种焊前表面处理的6005A-T6铝合金型材试板进行双轴肩搅拌摩擦焊(BT-FSW),制备出两种表面状态下的应力腐蚀(SCC)敏感性试样。分别比较在模拟海水溶液(3.5%NaCl)与自然环境(空气)中两种表面状态试样的慢应变速率拉伸试验(SSRT)结果,比较SCC指数相对值来判定试样对应力腐蚀的敏感性。结果表明:两种焊前表面状态BT-FSW接头的4种应力腐蚀敏感系数相当,在模拟海水的含Cl-溶液中未表现出对应力腐蚀的敏感性。SEM扫描结果显示:在自然环境和腐蚀介质中,两种试验接头断口形貌均呈纤维状,未出现明显夹杂缺陷和脆性开裂特征,边缘和中心区域包含大量等轴韧窝,均属于典型韧性断裂。

6005A铝合金挤压型材热处理工艺研究

研究了地铁列车车体用6005A铝合金挤压型材热处理工艺对其力学性能的影响。结果表明,6005A挤压型材的过烧敏感温度在590℃～600℃之间;壁厚5 mm的6005A铝合金挤压型材在(520℃～570℃)2 h范围进行固溶,材料的综合性能良好。560℃2 h固溶时,综合性能最佳;随时效温度的升高,时效强化的速率加快,达到最大强化效果所需的时间越短,最终获得的强度越低;时效制度为175℃10 h时,强化效果最好;固溶水冷后时效的延迟时间应控制在3 h以内或48 h之后,该合金挤压型材才能达到良好的强化效果。

铝合金空心型材一模两孔挤压模具设计与制造及试挤

以常用的6063-T5铝合金建筑门窗JMC-88空心型材为实例,介绍挤压铝合金空心型材用的双孔平面分流组合模结构要素的设计,以及模具制造加工与试挤压生产的情况。

6005A铝合金车辆型材的热处理

6005A合金的化学成分为（质量％）：0．50-0．9Si，0．35Fe，0．30Cu，0．50Mn，0．40～0．7Mg，0．30Cr，0．20Zn，0．12～0．50（Mn＋Cr），其他杂质每个0．05，总计0．15，其余为Al。6005A合金为中等强度的变形铝合金，具有优良的可热挤压成形性，抗蚀性与可焊性良好，在轨道车辆车体制造中获得了广泛的应用。它是一种含过剩硅的Al—Mg—si系合金。

地铁车辆用6005A大型铝合金型材的研制与开发

着重研讨了 6 0 0 5A铝合金大型材的技术要求与工艺特点 ;通过试验研究了它的化学成分、熔铸、挤压与热处理工艺及其优化等关键技术 ,为车辆用大型铝合金型材的批量生产奠定技术基础。

返修工艺对6005-T6铝合金型材搅拌摩擦焊接头性能的影响

在相同工艺参数下,对6005-T6铝合金型材双轴肩搅拌摩擦焊接头进行一次返修,并对其疲劳试件断口进行SEM扫描与分析。结果表明:返修后焊接接头的疲劳强度低于未返修焊接接头,随着应力的增大,从低应力区到高应力区,两种接头疲劳强度差异缩小;由升降法计算得未返修焊接接头疲劳极限为101.7 MPa,返修接头疲劳极限为75 MPa。断口分析表明:一次返修后疲劳试件未发现明显缺陷,断裂位置主要集中在母材,启裂区表面平滑,扩展二次裂纹少,疲劳纹清晰且粗大,终断区为韧性断口,可观察到大量浅韧窝。

铝合金空心建筑型材的焊合纹

介绍了6063铝合金空心建筑型材经表面处理后焊合区表面产生焊合纹的组织特征、形成机理。指出:焊合纹有白亮色和暗色带状物两种;形成两种焊合纹,存在带状分布质点、小晶粒和织构等3种组织特征;焊缝区金属变形程度大是产生焊合纹的关键;改善模具设计,减少焊缝区局部变形是减少焊合纹的主要措施。