5052-H32铝合金中厚板生产技术开发

通过一起质量异议,识别出某客户对5052-H32铝合金中厚板有着潜在的特殊要求,于是决定开发一款具有优异折弯性能的5052-H32铝合金中厚板产品,同时要兼顾短流程、低成本,既能满足细分市场的高端要求,又能保证产品的附加值高。该新产品研发,通过优选化学成分,并依靠先进的1+4热连轧机,将卷材直接轧到中间退火厚度(预留25%的冷加工率),精确控制终轧温度(325℃±5℃),然后采用自然冷却方式,用大卷自退火替代传统的'冷轧+中间退火'工艺。此外,为规避厚的冷轧卷材因缺乏清洗设备而无法脱脂的难题,采用特殊的退火除油工艺,既能保证板材表面无油斑和残油,又能保证材料的力学性能和折弯效果。

5052-H32铝合金带材双边发白色差缺陷成因分析及改善措施

对边部存在发白色差缺陷的5052-H32铝合金带材,采用粗糙度仪检测表面粗糙度、金相显微镜观察晶粒度及第二相粒子、XRF荧光光谱仪测试元素、扫描电镜(SEM)进行形貌分析和能谱(EDS)化学成分分析。分析了两边部发白色差表面质量缺陷产生的原因。结合生产实际以及实验验证,分别从边部氧化腐蚀、退火高温氧化、轧制油油品等三个方面采取措施进行改善,使双边发白色差质量缺陷带卷比例下降至1%以下,效果显著。

汽车用薄板多层铝合金激光焊接头组织与性能研究

文章主要以铝合金车身用多层薄板叠焊接头为研究对象,采用1 mm厚5052-H32铝合金作为母材,采用激光自熔焊和激光填丝焊分别进行两层及三层薄板叠焊,对两种焊接方法叠焊接头的焊接试验件焊缝表面形貌、金相显微组织及性能进行对比分析。结果表明,两种焊接方法的叠焊接头表面成型良好,鱼鳞纹明显;激光填丝焊两层及三层薄板叠焊接头强度均高于激光自熔焊10 MPa左右,硬度性能优于单激光焊;激光自熔和激光填丝焊接头处晶粒组织基本一致,激光填丝焊焊缝区强化相数量较多,等轴枝晶更加细化。

5052铝合金阳极氧化料基材边部“发白”分析及对策

5052-H32阳极氧化料边部发白是氧化料基材生产中一个比较难彻底解决的问题。针对5052-H32铝合金基材边部发白部分,采用粗糙度仪检测表面粗糙度,采用金相显微镜观察缺陷微观形貌并选用扫描电镜进行形貌分析和能谱化学成分分析。分析发白色差部分产生的原因,并结合实际生产情况以及实验进行验证。通过对卷材存放条件、轧制油品、清洗过程以及退火工艺等方面的改进,使双边部发白色差缺陷卷出现的概率大幅降低,效果显著,基本解决了发白色差对氧化料生产过程的影响。

含缺口铝合金不同载荷下疲劳寿命分析

研究铝合金轻型材料的疲劳寿命以及持久极限,为产品的设计提供疲劳性能指标是极其重要的。按相关标准规定将铝合金型材加工成标准试样,然后使用电火花切割预制缺口,在准静态拉伸机上进行静态拉伸实验获得材料的基本力学性能参数,然后使用MTS疲劳实验机,根据所获得的基本力学性能参数对含缺口试样进行不同载荷下的疲劳实验。分析结果发现,随着载荷的下降疲劳寿命增加,但其增速变慢。

无模无铆连接接头的塑性变形行为及工艺参数研究

为克服传统无铆连接工艺模具结构复杂、对中要求高等不足,提出了一种新型无模无铆连接工艺,并针对2 mm厚AA5052-H32铝合金板材开展了无模无铆接头塑性变形行为及工艺参数的研究。通过单轴拉伸实验和参数拟合获取了铝合金材料模型,并以此为材料数据建立了无模无铆接头成形过程有限元模型。此外,还分析了成形过程中板料的等效塑性应变、等效应力和材料流动情况,研究了冲头工艺参数对接头塑性变形行为的影响规律。实验与仿真结果表明,所建立的有限元模型具有较好的精度,[JP3]可以有效预测接头的成形过程,接头的颈部厚度、互锁值和凸起高度的预测误差均在10%以内,分别为9.4%、1.8%和0.1%;冲头直径、冲头圆角半径、冲头高度和冲头拔模斜度4种冲头工艺参数对接头的塑性变形行为和最终的接头形状有重要影响。

基于数值模拟的铝合金板料自冲铆接成形

以汽车电池箱中的两层料厚为1. 5 mm的5052-H32铝合金板料的自冲铆接作为研究对象,借助DEFORM-2D软件模拟了板料自冲铆接的变形过程,分析了铆接过程的载荷曲线及成形质量。利用铆接设备与模具对模拟结果进行试验验证,得到钉头高度、残余底厚以及底切量的试验值分别为0. 103,0. 458和0. 389 mm,其与数值模拟值之间的相对误差分别为8. 42%,5. 05%和9. 11%。基于数值模拟结果与理论经验公式,对铝板自冲铆接的力学性能进行预测,并且对铆接力进行性能测试,得到剪切力、剥离力以及十字拉伸力的试验值分别为3954,940. 8和2102 N,其与理论预测值之间的相对误差分别为9. 96%,5. 11%和5. 91%。

基于正交试验的铝合金板料自冲铆接成形参数优化

以两层1.5mm料厚的5052-H32铝合金板料的自冲铆接为分析对象,选取铆接速度、模具深度、模具宽度以及模具凸台高度作为影响因素,以底切量作为评价指标,建立4因素3水平的正交试验,利用DEFORM-2D软件对不同工艺参数组合的自冲铆接过程进行数值模拟。通过方差分析得知,模具深度对底切量的影响比较显著,各工艺参数对底切量影响的主次顺序为模具深度>模具宽度>铆接速度>模具凸台高度。依据正交试验结果的分析得出自冲铆接的最优工艺方案为:铆接速度为10mm·s^-1、模具深度为1.3mm、模具宽度为8.5mm以及模具凸台高度为-0.1mm,底切量的模拟值为0.486mm。此外,借助铆接设备对优化方案进行试验验证。底切量的试验值为0.451mm,模拟值与试验值之间的相对误差为7.2%,从而验证了数值模拟的准确性。

基于响应曲面法的5052铝板自冲铆接成形工艺参数优化

以汽车电池包上两层2 mm料厚的AA5052-H32铝板的自冲铆接作为研究对象,基于DEFORM-2D软件及响应曲面法对自冲铆接工艺参数进行优化。借助中心设计组合法及有限元模拟结果,建立工艺参数与底切量之间的数学关系式,通过分析可得,模具宽度与模具深度对底切量的交互式影响最大。以模具宽度、模具深度以及模具凸台高度作为设计变量,将底切量作为铆接成形质量的优化目标,利用Design Expert软件进行优化,得出铝板自冲铆接的优化工艺参数为:模具深度为1. 45 mm,模具宽度为8. 95 mm,模具凸台高度为-0. 15 mm,底切量的响应值为0. 609 mm。此外,借助铆接设备对优化方案进行试验验证,底切量的试验值为0. 546 mm,试验值与响应值之间的相对误差为10. 34%,验证了响应面法应用于铝板自冲铆接成形工艺参数优化的准确性与可靠性。