LF21铝合金薄板搅拌摩擦焊组织与性能

采用搅拌摩擦焊方法对厚度为1.4 mm的LF21铝合金薄板进行单道对接焊实验。实验结果表明：在旋转速度为1 500 r/min,焊接速度为100～180 mm/min时,均可获得较好的焊接性能,焊缝的抗拉强度在125～134 MPa之间,焊接强度系数为基材强度的78%～83%,说明该铝合金薄板采用搅拌摩擦焊方法的焊接适应性好。硬度测试结果表明焊缝发生了软化,其软化区宽度约为25 mm。在焊接热循环的作用下,锰在焊缝区沿轧制方向析出并聚集成较粗大的脆性MnAl6化合物,降低了焊缝的抗拉强度。

LF21铝合金厚板搅拌摩擦焊接接头微观组织研究

针对14 mm厚的LF21铝合金,采用搅拌摩擦焊进行焊接,焊后对接头的宏观形貌、微观组织和接头不同区域的显微硬度进行分析.实验结果表明:在焊接速度v为200 mm.min-1,转速ω为1 200 rad.min-1时,焊缝成型较美观,焊缝内部无空洞、裂纹等缺陷.显微组织观察发现焊核区的组织为再结晶等轴晶粒,晶粒明显细化;热机械影响区组织由原始母材细纤维组织转变为具有一定弧度的弯曲粗纤维组织;热影响区范围较窄,晶粒与母材相似,但出现了晶粒粗化现象.显微硬度实验发现,焊缝中层和上层的显微硬度较高,而下层较低.

LF21铝合金等通道转角挤压后的组织性能研究

采用自行设计的ECAP模具成功地将LF21铝合金组织超细化,并对其组织、性能进行研究。结果表明,挤压3道次后,得到均匀、细小的等轴超细晶,其平均晶粒尺寸为0.4～0.6μm,挤压后材料的硬度明显上升,并趋于稳定。

LF21铝合金超声波镀复钎料的试验研究

本文对ＬＦ２１铝合金表面超声镀复Ｓｎ—Ｐｂ、Ｓｎ—Ｚｎ钎料的问题进行了研究。通过试验对比，分析了加热温度、镀复时间和镀复距离等因素对镀复质量的影响。试验结果表明：加热温度越高，镀复距离越近，则空化作用越强，氧化膜去除越彻底，镀复质量越好，但过高的温度易使母材受受损。并且，镀复铝时，钎料的选择是关键。用锡锌钎料的镀层质量要优于锡铅钎料镀层，尤其在耐蚀性和结合强度方面更为明显。

LF21铝合金快速热处理的实验研究

采用正交试验法研究了ＬＦ２１铝合金大变形后快速退火工艺参数对晶粒度和力学性能的影响。研究结果表明：当冷变形量为６１％时，最优的快速热处理工艺参数为：加热速度１０２９℃／ｓ、加热温度４００℃．采用该工艺退火后的产品综合性能指标优于常规热处理产品，并能获得晶粒度达１０～２０μｍ的细晶组织。随后以Ｂｏｕｒｅｌｌ和Ｋａｙｓｓｅｒ提出的快速热处理模型为基础．确立了ＬＦ２１铝合金快速退火过程的晶粒度预测模型。模型中晶粒长大激活能Ｑｇ为１４９ｋＪ／ｍｏｌ，晶粒长大指数ｎ为４。

LF21铝合金高温高速流动应力研究

采用圆柱体试样,在Gleeble—1500热模拟实验机上进行高温高速压缩,对LF21铝合金在高温高速变形条件下的流动应力进行了实验研究.结果表明.LF21铝合金在变形温度250～450℃、变形速度15～45s^(-1)范围内.随变形速度增大,其流动应力增大;进入稳态流动后.随变形程度增大.其流动应力缓慢增大;并且.温度对流动应力的影响很强烈.对实验数据进行了回归处理,得出了LF21铝合金在稳态变形时流动应力的经验表达式.

电力系统用LF21铝合金的电化学腐蚀行为

采用Tafel直线外推法、电化学阻抗谱和中性盐雾腐蚀试验研究了电力系统用LF21铝合金在5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为,利用SEM和EDS表征材料的腐蚀形态与腐蚀产物组成,并探讨腐蚀机理.结果表明,LF21铝合金在5%NaCl溶液中耐蚀性很差.随着电解液温度升高,铝合金的自腐蚀电位负移,腐蚀速率变大.电化学阻抗谱显示其容抗减小,膜电容下降,合金表面的保护膜被破坏.LF21铝合金在NaCl介质中的腐蚀主要以点蚀为主,形成较深的腐蚀坑,点蚀部位O含量明显增高.

LF21铝合金盒型零件充液拉深成形极限

通过刚性拉深和充液拉深对比试验,研究LF21(3A21)铝合金材料的拉伸极限,解决深盒型零件成形困难的问题。对LF21(3A21)铝合金材料的力学性能及成形工艺进行分析,基于有限元分析,使用试验设备对板料进行拉深试验,使用有限元分析并计算得到LF21铝合金薄壁板的成形极限云图和板料减薄云图,通过所得云图和计算结果以及进一步实践验证得出两者之间的误差,同时进行刚性拉深对比试验,为最后计算零件的拉深比提供了依据,为航空航天飞行器的轻量化研究提供了可靠的技术支持和保证。最后得出厚度为1.8 mm的LF21铝合金材料的充液拉深一次成形的极限拉深比为3.32,为该材料拉深零件的成形方案提供了技术参考。

LF21板搅拌摩擦焊接头组织与焊接工艺关系的研究

利用搅拌摩擦焊方法对LF21铝合金板进行了焊接实验。分析了接头组织分区情况,探讨了搅拌头尺寸及焊接工艺参数对其接头组织的影响。经过实验得知:焊接时,搅拌头旋转速度为950～1500r/min,焊接速度为23.5～375mm/min,皆可获得接头性能尚可的焊接接头。同时发现,搅拌头旋转速度与焊接速度越小焊缝组织越细小;当两焊板间留有间隙时对焊缝孔洞的形成有一定的影响。

LF21超声搅拌摩擦焊接头组织及性能分析

利用超声波对金属塑性成形作用对LF21铝合金进行了超声搅拌摩擦焊接试验,并对常规搅拌摩擦焊与超声搅拌摩擦焊接头的微观组织、断口形貌进行了对比分析.结果表明,超声能量通过搅拌头有效地导入焊缝底部,在增加焊缝底部搅拌强度的同时,提高了搅拌针周围金属原子的运动和扩散能力,焊核区的金属组织有明显的晶粒细化和组织均匀化.超声搅拌摩擦焊断口韧窝数量与深度均不及常规搅拌摩擦焊,撕裂棱不明显;超声搅拌摩擦焊可以提高接头力学性能,但平均断后伸长率相比常规搅拌摩擦焊有所下降.

炭板阳极对铝合金表面稀土电沉积转化膜性能的影响

阳极材料对稀土铈盐转化膜性能有较大的影响,采用电解沉积法在防锈铝LF21合金表面形成了一层稀土铈盐转化膜,比较了采用炭板和铅板作阳极材料,对转化膜性能的影响。扫描电镜显示,使用炭板做阳极材料时所形成的转化膜表面裂纹细小且呈线条状,膜层成分中不含Pb元素;极化曲线测试显示,使用炭板所形成转化膜的腐蚀电位比使用铅板所形成转化膜的腐蚀电位正移125 mV,击穿电位正移100 mV。中性盐雾试验结果表明,铅板做阳极时66%的试片能通过7 d的测试,炭板做阳极时的通过率为100%;测试时间达到14 d,前者所有试片均发生点蚀,而后者通过率仍为100%,说明使用炭板所形成的转化膜比使用铅板所形成的膜具有更优良的耐腐蚀性能。

LF21薄板搅拌摩擦焊工艺研究及微观组织分析

采用搅拌摩擦焊接方法对厚度为1.5mm的LF21薄板铝合金板在进行焊接试验,首次提出搅拌头旋转速度为5000r/min时的焊接工艺,实验结果表明:在焊接速度为70～105mm/min,压入量适中,并采用喷气冷却,可以获得较好的焊接接头,抗拉强度达到最大值111.530MPa。焊缝中存在3个组织变化区,其中焊核区内是细小均匀的等轴晶,焊缝两侧热机影响区组织存在较大差异,热影响区组织发生了回复、再结晶和粗化。

防锈铝合金耐氯化钠盐雾腐蚀行为的研究

铝锰防锈合金LF21M由于其较好的耐蚀性而得到了广泛应用,采用中性盐雾试验对LF21M材料的耐蚀行为进行了考察,并结合扫描电镜(SEM)、能量色谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和电化学极化曲线法对LF21M材料的腐蚀行为进行了分析研究。结果表明:LF21M铝合金在潮湿的含氯离子环境中容易诱发点蚀,但腐蚀后的材料表面覆盖有一层薄而致密的Al2O3氧化膜,该氧化膜可有效地延缓腐蚀的继续发展,从而使材料的耐蚀能力有所提高。

活性剂对铝合金电子束焊的影响

为了研究铝合金焊缝熔深增加机理,利用电子束散焦焊的焊接方法对铝合金LF21进行了焊接.以SiO2和V2O5作为表面活性剂,研究了活性剂对铝合金LF21电子束焊接的影响.研究结果表明,SiO2、V2O5对焊缝成形的影响是不同的,其中在SiO2作用下焊缝表面成形美观;在V2O5作用下焊缝成形变差.在SiO2、V2O5作用时,与A-TIG焊焊缝的熔深明显增加、熔宽稍有减小的情况相比,SiO2和V2O5对电子束焊的焊缝熔深与熔宽的影响不大,表明了表面张力梯度改变理论对铝合金活性焊的作用不明显.

搅拌摩擦焊过程中下压力的检测及影响因素

针对搅拌摩擦焊过程,利用数据采集系统,研究了工艺参数对焊接下压力的影响,得到了下压力的变化规律。结果表明:当采用不同的工艺参数时,所检测的下压力变化曲线也不同。根据采集到的曲线特征分析发现:在同一参数下,焊接不同的材料时,材料所受的下压力不同;在不同的工艺参数下,焊接同一种材料时,材料所受的下压力也不同。试验证明,下压力随下压速度和下压量的增加而增加,随旋转速度的增加而减小。影响焊接过程中下压力的主要因素是旋转速度、下压量及下压速度。

雷达用E弯波导体精密挤压成形工艺

雷达用E弯波导体对内腔尺寸精度要求很高,主要采用机加工方式生产,材料利用率和生产效率都很低.基于精密塑性成形技术对该产品进行CAD/CAE/CAM模具设计,开发出了E弯波导体的精密反挤压成形工艺.结果表明:通过合理控制成形过程的工艺参数,可有效避免产生缺陷,稳定地加工出符合要求的波导体,且制品的显微组织致密、细小,性能更加优异;E弯波导体的新成形工艺可节约工时85%,节约原材料81.7%,具有优质、高效、低成本、低污染的特点.

薄壁电池壳体焊缝部位配合间隙对电子束焊接的影响

空间锂离子电池现基本采用薄壁电池壳体,材质为LF21铝合金,用电子束焊接进行壳体封装。电子束焊接焊出的铝合金焊缝强度好,I级焊缝合格率高,故空间产品大多采用电子束焊接。但由于电子束焊接属于精密高能束焊接方法,对被焊工件焊缝的配合间隙有着严格的要求,所以通过一些列试验来研究薄壁电池壳体焊缝部位配合间隙对电子束焊接的影响,得到了相应的结论,以此来指导实际生产中零部件加工尺寸的设计和检验,提高产品可靠性。