薄壁H65黄铜管高频感应焊接接头组织和力学性能

对薄壁H65黄铜高频感应焊接后的焊接接头微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,利用高频感应焊接技术焊接H65黄铜管,获得了表面成型良好的焊接接头,实现了高质量焊接。焊接接头熔合区和热影响区均呈上下宽,中间窄的腰鼓状,焊接接头宽度约为173μm,其中熔合区宽约15μm,由大量细小的等轴状晶粒和少量条状晶粒组成,熔合区和热影响区的晶粒较母材得到细化。焊接接头抗拉强度为400 MPa,达到母材抗拉强度的97.6%,这是由于在拉伸变形过程中,晶粒的细化阻碍位错变形,且各晶粒间的位向差使位错相互交割,提高了焊接接头的强度,焊接接头断裂发生在热影响区,为韧性断裂,这是焊接过程中挤压辊的加工硬化与焊后退火软化共同作用影响热影响区力学性能所致。焊接接头显微硬度呈现“ʌ”形分布,熔合区平均硬度值为145HV,热影响区137HV,母材129HV,熔合区硬度较母材提高了16%,焊接时产生的加工硬化使熔合区强度得到提升。

制锁用H65黄铜带材常见表面质量问题分析及解决措施

表面质量是铜板带产品质量的重要组成部分。通过对制锁用H65黄铜带材生产中常见的质量问题进行分析,制定有效的解决措施,满足产品的表面质量要求,对铜板带生产企业产品质量控制有一定的借鉴作用。

H65黄铜合金连续挤压过程中的组织和性能演变特征

采用金相显微镜、维氏硬度仪和万能实验机对H65黄铜合金连续挤压过程中的组织和性能演变特征进行研究。结果表明:连续挤压过程中合金发生了强烈的剪切变形,产生大量的位错和位错缠结,形成取向差较小的亚晶结构;随着变形程度的加剧,合金的温度升高,促进了动态再结晶的发生,小角度晶界通过吸收位错等方式长大成大角度晶界,使亚晶逐渐转变成细小均匀的等轴晶,有效地提高了材料的综合性能。这种组织的演变在力学实验中得到证明。

H65黄铜合金热变形流变应力特征研究

为实现H65黄铜合金连续挤压的数值模拟和合理制定其热成形工艺参数,采用Gleeble-1500热模拟实验机对该材料在热变形条件下的流变应力特征进行了研究。结果表明,在实验范围内,H65黄铜合金热压缩变形时发生明显的动态再结晶;用Arrhenius方程的指数形式能较好地描述H65黄铜合金高温变形时的流变应力行为;分区间求得热变形激活能Q,并分段建立了H65黄铜合金的本构方程。

H65黄铜带的晶粒细化与组织性能

研究细化剂及其加入量对H65合金材料在铸态、热轧及冷轧状态下组织结构和性能的影响。研究结果表明,两种细化剂对铸态H65合金均有细化效果,能有效减小铸锭晶粒的尺寸;合金的抗拉强度、伸长率及电导率均有不同程度的提高,并且,细化剂对合金的晶粒细化作用对热轧态及冷轧态下H65合金材料的组织性能仍有明显影响。采用细化剂Ⅱ,加入量为0.075%,对H65合金的冷轧带材的综合性能提高明显,0.2mm厚的冷轧带材的抗拉强度可达687.6MPa,比未加细化剂的提高6.4%;伸长率为1.94%,提高6%;电导率为17.6MS/m,提高40.7%。

挤压态H65黄铜的晶粒细化与性能关系研究

研究了不同细化剂及其用量对铸态及挤压状态下H65合金的组织结构及性能的影响。结果表明:所研究的两种细化剂对H65合金均有细化效果,细化剂能有效减小铸锭中柱状晶的尺寸,挤压后材料的晶粒尺寸小而均匀。合金的抗拉强度、伸长率均有不同程度的提高,两种细化剂对合金的性能影响程度有所不同,增加细化剂的用量可不断改善合金的力学性能,提高合金的强度,对于挤压状态下合金,当1#细化剂用量为0.01%时,其抗拉强度可达403.7MPa,比未加细化剂的合金材料的抗拉强度提高18.5%;当细化剂用量在0.05%左右时,合金的伸长率为51.2%,提高26.4%;添加细化剂对合金电导率没有明显的影响。

H65黄铜ECAP变形规律和第二相取向演变的数值模拟

采用Deform-2D有限元软件模拟H65黄铜ECAP变形实验,分析H65黄铜ECAP变形规律及第二相取向的演变,并结合H65黄铜ECAP变形实验验证H65黄铜ECAP变形过程中第二相取向的演变.结果表明:ECAP变形过程可分为开始变形载荷逐渐增加,逐渐变形载荷增加迅速,变形稳定载荷一定范围内波动,退出变形载荷减小迅速4个阶段;试样中心的等效应变分布随挤压道次的增加而逐渐趋于稳定,并集中在试样的3~9 mm区域内;偶数道次挤压,可以获得等效应变较均匀的变形件;模具内角转角处是裂纹优先产生的地方.第二相取向的演变模拟与实验基本一致,即试样中心水平第二相,经奇数道次挤压后,大约与水平正方向呈约30°规则的分布在基体中;经偶数道次挤压后,心部和边部的取向各不相同.试样中心竖直第二相,各道次挤压后,取向基本保持不变.

H65铜合金搅拌摩擦焊接头电化学腐蚀性能研究

通过测定H65铜合金搅拌摩擦焊接接头在3.5%NaCl溶液中的开路电位和极化曲线,研究其电化学腐蚀性能。结果表明,搅拌摩擦焊接接头微观组织的细化、均匀化和致密化降低了晶界和晶粒在电化学上的不均匀性,接头的抗腐蚀性能优于母材。

两种生产工艺对H65黄铜管组织与性能的影响

对挤压法和"连铸-冷轧"法两种工艺生产的H65黄铜管的组织与性能进行了综合对比研究。结果表明:两种工艺下H65黄铜管成品平均晶粒尺寸相差较小,挤压法工艺约14μm,"连铸-冷轧"法工艺约18μm;"连铸-冷轧"法成品管抗拉强度为335MPa,伸长率为61%,硬度为84.7HV1.0,挤压法成品管分别为360MPa,67.5%和82.6HV1.0,均达国标要求;挤压法成品管平均偏心率约12.5%,而"连铸-冷轧"法成品管偏心率仅为6.2%,且综合成材率较挤压法提高了11%。分析表明,高效短流程的"连铸-冷轧"法H65黄铜管加工工艺具有良好的发展前景。

H65铜合金搅拌摩擦焊接工艺研究

对H65黄铜搅拌摩擦焊接工艺进行研究,对其焊缝成形、接头微观组织和力学性能进行分析。研究结果表明,黄铜具有良好的搅拌摩擦焊接性能。接头组织分为焊核区、热机械影响区、热影响区和母材区。焊核区金属发生动态再结晶,组织显著细化。随着旋转速度的增大,焊接速度的减小,焊接接头的硬度值降低。接头的抗拉强度比母材低,但比熔化焊得到的接头性能要高,最高强度为母材的90.1%。

H65黄铜管冷轧变形模拟分析与实验研究

采用有限元分析DEFORM3D软件对H65冷轧管过程进行了三维热力耦合有限元数值模拟。获得了H65黄铜管冷轧成形过程中的金属流动规律、温度和应力分布,结合生产试验,对冷轧管缺陷形成原因进行了较深入的研究。研究表明:良好组织和性能的铸锭质量是成功实现H65黄铜管冷轧开坯的前提,铸锭组织中β相应控制在0%～20%之内;冷轧管因塑性变形热和摩擦生热引发的温升高达300℃而析出β',脆性相,这是冷轧管产生周期性横向裂纹的原因之一;孔型开口部位的管坯轴向承受较大的拉应力,这是冷轧管产生表面周期性横向裂纹的另一个原因;当送进量为2～6mm能显著降低孔型开口处的附加拉应力。

深冷轧制态H65黄铜板料抗拉强度的尺寸效应

借助光学显微镜、透射电镜、X射线衍射及微拉伸试验等方法研究了深冷轧制工艺对H65黄铜板显微组织和抗拉强度的影响,分析了试样厚度引起的微尺寸效应对其力学性能的影响规律。结果表明:H65黄铜在深冷轧制不同变形量下均无新相产生;经过不同变形量的深冷轧制,H65黄铜板厚度从500μm减薄至70μm,显微组织逐渐细化并出现纤维组织,厚度为100μm时,组织内部出现了高密度位错和大量形变孪晶,孪晶与位错的交互作用显著;随着厚度的减小,强度上升,抗拉强度从原始态的474 MPa增加到734 MPa,表现出"越小越强"的尺寸效应。

H65黄铜连续挤压成形过程的数值模拟

基于MSC.Marc软件平台,实现了对H65黄铜连续挤压成型过程的数值模拟,揭示了金属变形的流动特征,同时模拟分析得到连续挤压过程中应力应变场、速度场和坯料的温度场分布规律,为连续挤压模具设计及工艺参数确定提供理论依据。

冲击液压胀形下退火处理对H65黄铜管性能的影响

基于拉伸试验和冲击液压胀形技术,研究了不同退火工艺对H65黄铜管力学性能和成形性能的影响。首先,基于拉伸试验分析了不同退火工艺参数下管材的力学性能,结果表明,随着退火温度的升高,强度和硬度下降,塑性上升,保温时间对材料力学性能的影响较小。然后,从胀形高度、壁厚分布和圆角半径等方面分析了管材的胀形性能和填充性能,结果表明,随着退火温度的升高,破裂内压逐渐减小,胀形高度和壁厚减薄逐渐增大,壁厚分布均匀性和填充性能得到改善,保温时间对成形性能影响不大,但可通过适当延长保温时间来提高材料的成形性能。最后,综合考虑管材力学性能和成形性能的影响,确定退火温度450℃、保温时间60 min为较理想的退火工艺。

连续挤压H65黄铜合金异型带缺陷的研究

应用连续挤压技术已经成功挤出引线框架用的H65黄铜合金异型带。本文针对挤出品在连续挤压过程中出现的缺陷(如毛刺、波浪纹、撕裂、气泡、夹杂等)进行了详细的分析和研究,找出了原因,并提出了解决措施。

某汽车蓄电池用H65黄铜电缆端子开裂原因分析

某汽车蓄电池H65黄铜电缆端子在现场装配后出现多起开裂故障。通过宏观观查、化学成分分析、断口分析、金相检验、硬度测试、盐雾模拟试验等方法对端子开裂的原因进行了分析。结果表明:汽车蓄电池电缆端子冲压成型后残余应力未得到有效释放,且端子在存储期间接触到H2O,O2,CO2等介质,导致其发生了应力腐蚀开裂。

水平连铸-冷轧法生产H65黄铜带工艺研究

本文主要论述采用水平连铸-冷轧工艺生产 H65黄铜带的技术特点、易产生的质量问题与解决办法,以及产品的机械性能、尺寸公差及表面质量。

Zr对H65合金铸态晶粒尺寸和硬度的影响

以添加不同含量Zr元素的H65铸态合金为研究对象,采用定性比较和定量测量的方式对合金铸态晶粒尺寸和硬度值进行了比较分析。结果表明:Zr元素的添加对H65合金铸态组织细化作用较显著,并且晶粒细化在合金硬度值上表现为明显的提升。其中,Zr含量为0.050%的合金晶粒平均直径为63.38μm(仅为未添加时的3.3%),硬度值为143.02HV。

水平连铸H65黄铜线坯的工艺研究及应用

本文研究采用水平连铸生产?12mmH65黄铜线坯的工艺。通过对水平连铸时金属凝固过程的深入分析,探索造成线坯铸造缺陷的理论根据,指出:(1)造成线坯空心、中心疏松的主要原因是铸带和铸造温度过高;(2)高速铸造有利于获得组织均匀、加工性能良好的铸坯;(3)拉—停时间及频率不当是造成线坯表面裂纹、结疤的主要原因。同时从生产实际出发经过理论分析,总结出了水平连铸生产H65黄铜线坯生产工艺及其参数。

ECAP变形对H65黄铜β相形态和显微硬度的影响

采用能实现大变形的等通道转角挤压法(ECAP),对H65黄铜进行ECAP变形实验,分析了H65黄铜在经ECAP变形后β相形态和硬度的演变规律。结果表明:铸态时β相呈半连续网状和短棒状无方向性分布,经ECAP奇数次挤压,β相变成了长条状,分布方向确定,间距变得紧密;经ECAP偶数次挤压,β相变成了粗的短棒状,分布方向不定,间距变得稀疏;ECAP变形对H65黄铜试样硬度提升作用明显,铸态时硬度值为70.8 HV,在3道次ECAP挤压后硬度达到最大值239.3 HV;β相对合金整体硬度的贡献主要发生在第1道次挤压,随后道次的挤压β相自身硬度值变化不大。