热处理工艺参数对LD10合金力学性能的影响

研究了不同热处理工艺参数对LD10合金锻造后力学性能的影响。结果表明,通过锻后增加退火处理,适当提高固溶处理温度和冷却水温,缩短人工时效时间等,该合金的力学性能得到了改善,在强度提高的同时,塑性提高了一倍以上。

LD10合金的时效特性

测定了１８０℃和２３６℃时效状态ＬＤ１０合金的时效硬化曲线，并结合不同时效态下合金显微组织结构，探讨了ＬＤ１０合金时效脱溶过程以及脱溶物的种类，认为合金晶界处的局部脱溶产生的无沉淀带和晶界平衡相是造成合金抗晶界腐蚀性能低的主要原因。

LD10合金高温力学性能及断裂特性分析

用高温短时拉伸试验分析了LD10合金的高温力学性能,同时还利用扫描电镜分析了每个温度拉伸试样断口的显微组织和断口形貌。结果表明:LD10的高温强度在470℃前遵循常规的温度强度关系,即温度升高,强度降低;塑性指标在470℃之前随着温度的升高而增大,但在500℃左右材料的塑性大幅度下降。各温度点的显微组织表现为α相基体中分布着较多椭圆形相和多角块状相,不同温度点这些相的形状、大小和数量不同。断口的宏观特征表现为韧性断裂和脆性断裂特征共存的现象。

LD10合金ECAP工艺参数的研究

等通道转角挤压(ECAP)是一种获得超细晶粒的重要制备方法,它是通过材料在等通道模具中的大剪切变形而实现晶粒细化的。研究了LD10合金的等通道转角挤压及热处理工艺对显微组织的影响,优化了工艺参数。试验结果及分析表明,对试样在300℃下按路径B(每次挤压时试样旋转90°,旋转方向不变)挤压4次并经350℃退火1h可得到细小、均匀的等轴晶。为LD10合金的晶粒细化及超塑性近净成形技术的开发提供试验依据。

LD10合金Φ720mm铸锭双根铸造工具设计及工艺研究

本文介绍了生产LD10合金Φ720 mm规格铸锭双根结晶器的设计与制作工艺,并对新设计的结晶器生产同种的合金进行铸锭质量全分析,根据各项分析数据得出了初步结论。

LD10合金滚压强化层的TEM分析及其强化机制探讨

本文利用金属薄膜透射电子显微术和X线应力测定对固溶处理及人工时效LD10合金的液压强化层进行逐层分析,了解其滚压强化机制的实质。分析结果:(1)LD10合金滚压后的表面层内存在残余压应力,虽然滚压力的变化不改变强化层的表面硬度,但能影响强化层的深度;(2)强化层内只有少量位错线,无位错缠结和胞状结构;(3)LD10合金表面层的强化效应受Mott—Nabarro机制所控制。

LD10合金小规格锻件性能工艺研究

简要介绍了LD10合金小规格锻件性能。

热处理工艺参数对LD10合金力学性能的影响

LD10铝合金固溶处理加人工时效后强度高，具有中等的塑性，是铝合金锻件的首选材料。生产中其热处理后性能不稳定，随炉试样力学性能合格，而零件解剖件力学性能偏低，主要是塑性指标卤不合格。观察金相组织未见过烧及偏析聚集、大块非金属夹杂物和裂纹等缺陷。为了提高LD10合金锻件的力学性能，研究了不同热处理工艺参数对材料力学性能的影响。

LD10合金可溶强化相及高强度潜力研究

对LD10合金的可溶强化相的组成、固溶性质和强化固溶以发挥其高强反潜力的措施作了研究.结果表明,LD10合金的主耍可溶强化相是(?)(CuAl_2)和W(Cu_2Mg_(?)Si_(6)Al_(5)),它们的量很多,固溶强化的潜力很大,但它们的固溶速度慢,高强度潜力难以充分发挥.宜采用高温扩散退火等措施,以强化固溶,从而可充分发挥合金的高强度潜力.

LD10合金A115轮毂锻件性能研究

通过对A115模锻件的锻压工艺及热处理工艺进行调整,最后确定出先按锻二拔长然后再按锻七工艺锻造滚圆模压生产的锻件的力学性能较好,淬火和时效间隔在3h以内最优,且均达到用户的性能要求。

TIG焊工艺对LD10铝合金接头气孔的影响

LD10铝合金是国内航天运载器推进剂贮箱的主要应用材料,通常采用钨极氩弧焊(TIG焊).气孔是铝合金熔焊接头中的常见缺陷,文中对5.5 mm厚的LD10铝合金进行了4种不同工艺条件的TIG焊接,对比研究了4种工艺接头的气孔问题.结果表明,LD10铝合金采用TIG焊时,容易产生气孔,其中两面三层焊接头X射线检测出的不合格焊缝相对较多;对于合格焊缝中的微气孔而言,两面三层焊较少,其次是两面两层焊和单面两层焊,单面单层焊最多,它们的气孔率分别为0.90%,2.28%,2.53%,3.28%.焊缝气孔较多时,在接头横向拉伸试验中裂纹容易从气孔启裂.

TC4钛合金与LD10铝合金感应摩擦焊接头的组织与性能

利用感应电磁场对焊接过程热与物质流动作用,改善异种金属摩擦焊接头的组织与性能。采用光学金相、扫描电镜及室温拉伸实验与对比分析的方法,研究了外加电磁场对弱磁性材料TC4钛合金与LD10铝合金摩擦焊接头焊合区的显微组织、主要合金元素扩散行为及室温力学性能的影响。结果表明:外加电磁场作用使TC4钛合金与LD10铝合金摩擦焊接头铝合金侧动态再结晶区宽度增大;同时,感应电磁场通过影响摩擦副合金材料内部电子密度状态等,促进了摩擦焊接过程中主要合金元素Al和Ti在焊合区的扩散过程,并且提高了TC4钛合金与LD10铝合金摩擦焊接头的拉伸强度。其中,外加电磁场在顶锻保压阶段的影响更为明显。

LD10铝合金微弧氧化膜的生长及腐蚀性能

采用双极性交流电源在LD10铝合金表面制备出微弧氧化膜。测量了硅酸盐电解液里微弧氧化膜的生长曲线,并分析了微弧氧化膜的结构、成分和相组成。采用浸泡腐蚀试验、醋酸加速盐雾腐蚀试验、动电位极化和电化学阻抗谱(EIS)方法评估了微弧氧化处理前后LD10铝合金的腐蚀性能。结果表明:LD10铝合金微弧氧化膜主要由γ-Al2O3组成,膜外层还有少量非晶相。微弧氧化初期,氧化膜主要以向外层生长为主,且表面粗糙度快速增加。随后膜层向内生长速度逐渐加快,最后阶段微弧氧化膜主要以向内生长为主。微弧氧化处理后LD10铝合金的腐蚀电位提高,腐蚀电流密度下降约2个数量级。微弧氧化膜的阻抗模值|Z|比铝合金基体大幅提高,同时其容抗弧半径远远大于铝合金基体。微弧氧化表面处理显著提高了LD10铝合金的耐腐蚀性能。

LD10铝合金熔焊接头缺陷的拉锻式摩擦塞补焊

采用拉锻式摩擦塞补焊方法对4 mm厚的LD10铝合金熔焊接头缺陷进行了补焊,焊后对塞补焊接头的微观组织和力学性能进行了分析。研究结果表明,摩擦塞补焊接头分为焊缝区、热影响区和母材区三部分,焊缝由细小的等轴再结晶组织构成。选择合适的焊接参数和接头结构,塞补焊接头的抗拉强度可以达到310 MPa,达到或超过熔焊接头的强度。塞补焊接头断裂位置分析表明,塞补焊后接头多断裂于塞补焊焊缝外侧的熔焊区域。

微弧氧化处理LD10铝合金的疲劳特性

利用旋转弯曲疲劳试验机研究了三种膜厚(10μm、15μm、20μm)的微弧氧化处理LD10铝合金的疲劳性能;采用SEM观察微弧氧化试样的表面、截面以及断口形貌;利用XRD分析微弧氧化试样的表面相组成和表面残余应力。结果表明:微弧氧化膜层由AlSi0.5O2.5非晶相组成,膜层中的微裂纹起源于放电通道(微孔),终止在通道附近区域;膜层附近基体中存在残余拉应力,促使疲劳裂纹在此形成和扩展,导致10μm、15μm、20μm三种膜厚的微弧氧化处理铝合金的疲劳寿命分别下降了63%、75%和65%,疲劳极限分别下降了9.5%、7.9%和9.9%。

LD10铝合金热处理新工艺及机理

采用正交法设计了LD10(2014)铝合金的热处理工艺方案,按设计方案进行了热处理试验和力学性能测试,并运用金相、透射电镜等手段研究了固溶时间、时效温度和时效时间影响LD10铝合金力学性能的微观机制,找到了LD10铝合金的最佳热处理工艺制度。结果表明,采用新的热处理工艺制度对LD10铝合金进行热处理后,该合金的σ_(?)、σ_(0.2)、δ分别达到400～500 MPa、450～490MPa、10～12％,与国家标准相比,强度提高20～30％,塑性提高30～40％。还对新热处理工艺提高性能的机理作了探讨。

铝合金LD10固-液相小变形精密扩散焊研究

为实现铝合金LD10焊接变形率小于0.8%的精密扩散焊,分别在480℃、505℃固相条件下施加60 m in、4.5 MPa恒定轴向压应力,535℃固-液相条件下施加60 m in、4.5 MPa恒定轴向压应力与60 m in、6 MPa^0线性递减轴向压应力。焊后用扫描电镜(SEM)观察了试件基体的组织形貌、接头焊合率;用X射线衍射分析仪(XRD)分析了焊接前、后试件的相组成;测量了焊后接头的抗拉强度。结果表明,535℃的固-液相线性递减轴向压应力扩散焊与480℃、505℃的固相恒定轴向压应力扩散焊相比,在保证了小变形率0.71%的同时,显著提高了接头焊合率和机械强度(σb=218 MPa)。同时焊前的轴向织构转变为焊后粗大等轴晶形式,强化相CuA l2以晶界和三晶夹角的沉积形式取代焊前的轴向条纹聚集形式。与535℃固-液相恒压扩散焊相比,可有效地避免失稳变形与热裂纹。

LD10铝合金搅拌摩擦焊接头的腐蚀特性

利用搅拌摩擦技术对LD10铝合金板材进行焊接,观察了搅拌摩擦焊接头搅拌区、热机械影响区、热影响区及母材区的微观组织。通过浸泡试验、盐雾腐蚀试验、动电位极化和电化学阻抗谱评估了接头的腐蚀特性,分析了LD10铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀机理。发现搅拌摩擦焊接头区域的开路电位高于母材区,同时腐蚀电流密度小于母材区,且接头区域的容抗弧半径比母材区更大。LD10铝合金搅拌摩擦焊焊接接头耐蚀性好于铝合金母材,这同搅拌区晶粒细小和Cu Al2析出相分布均匀有关。

LD10铝合金随焊碾压工艺的有限元分析

焊接过程产生的焊接应力和变形,不仅影响焊接结构的制造过程,而且还影响焊接结构的使用性能。本文基于LD10铝合金薄板焊接构件的特点,利用有限元模拟软件Marc,综合考虑焊接热源、材料空气散热系数、焊接与冷却时间、碾压力等边界条件,建立了LD10工件的随焊碾压有限元模拟模型。通过模拟其焊接过程,对比了常规焊接和随焊碾压工艺条件下,薄板的残余应力与应变情况,比较不同的碾压参数下焊件的残余应力与应变,确定了碾压力及压下量对焊接残余应力的影响。在此基础上明确了随焊碾压控制焊接残余应力应变的力学机理。

LD10CS高强铝合金TIG焊的接头组织与性能分析

采用TIG焊工艺焊接LD10CS高强铝合金,通过金相组织观察、拉伸试验和硬度测试,研究分析了其焊接接头的组织与性能。结果表明,LD10CS高强铝合金TIG焊接接头由α-Al基体和析出的第二相所构成,其热影响区出现了过时效软化区,软化区的存在使得焊接工件的屈服强度、抗拉强度降低,但仍保持较好的塑性,接头断裂处为韧窝形式的韧性断裂。