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极地钻探用铝合金双壁钻杆结构强度的有限元分析及试验研究 被引量:2
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作者 白皓亮 刘宝昌 +2 位作者 王如生 彭莉 蔡继雄 《钻探工程》 2024年第1期75-82,共8页
为了实现钻穿冰盖、直接获取冰下基岩样品的科研目标,本文设计了一种极地钻探用铝合金双壁钻杆,使钻杆可以满足极地上覆积雪层、冰层、冰岩夹层和冰下基岩等不同地层的空气反循环、水力反循环、绳索取心钻进相配合等钻进需求。依据铝合... 为了实现钻穿冰盖、直接获取冰下基岩样品的科研目标,本文设计了一种极地钻探用铝合金双壁钻杆,使钻杆可以满足极地上覆积雪层、冰层、冰岩夹层和冰下基岩等不同地层的空气反循环、水力反循环、绳索取心钻进相配合等钻进需求。依据铝合金双壁钻杆在极限拉伸、极限拉扭组合工况下的受力情况,开展了双壁钻杆的有限元分析,并对双壁钻杆外管与钢接头连接试样进行了拉伸试验与扭转试验。双壁钻杆有限元分析结果表明:在极限拉伸和极限拉扭组合工况下铝合金双壁钻杆中产生的最大应力分别为183.8 MPa与161.9 MPa,均小于铝合金材料的屈服强度489.99 MPa。双壁钻杆外管与钢接头连接试样强度试验结果也表明:拉伸试样破坏时的极限可承载拉力为399.5 kN,远大于提升1000 m双壁钻杆所需的拉力(208.11 kN);扭转试样破坏时的极限可承载扭矩为8264.7N·m,同样大于钻杆在正常钻进过程当中所承受的最大扭矩(1990.56 N·m)。上述结果表明,极地钻探用铝合金双壁钻杆设计方案可以满足极地钻探使用要求。 展开更多
关键词 极地钻探 铝合金双壁钻杆 结构设计 有限元分析 强度试验
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基于熔体发泡法泡沫铝填充管力学性能研究
2
作者 王嘉峰 王录才 +2 位作者 黄闻战 王芳 游晓红 《铸造》 CAS 2024年第8期1123-1130,共8页
采用熔体发泡法制备闭孔泡沫铝,研究泡沫铝填充密度对铝合金薄壁管的压缩及吸能性能提升作用,对比提升效果,确定最佳密度参数;并在最佳密度的基础上设计三类不同截面的复合结构,研究填充管的截面结构对压缩性能及吸能性能的影响,确定最... 采用熔体发泡法制备闭孔泡沫铝,研究泡沫铝填充密度对铝合金薄壁管的压缩及吸能性能提升作用,对比提升效果,确定最佳密度参数;并在最佳密度的基础上设计三类不同截面的复合结构,研究填充管的截面结构对压缩性能及吸能性能的影响,确定最佳结构参数。采用万能试验机进行准静态压缩试验,并利用有限元模拟结果与试验结果相对比,验证数据准确性。结果表明:填充梯度泡沫铝会增加薄壁管的力学性能,如屈服强度、平均压溃载荷和吸能性能,降低曲线波动性,密度为0.480 5 g/cm3的闭孔泡沫铝表现出最优结果;二次试验中,复合结构能进一步提升薄壁管的力学性能,其中外方管内圆管的复合结构具有最高的屈服强度、平均压溃载荷以及吸能效果。 展开更多
关键词 泡沫铝 薄壁金属管 压缩 性能 复合结构 吸能
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某滑梯喷嘴组件加工工艺研究
3
作者 吴峰 宋泓宇 +4 位作者 吴超 李现锋 勾晴林 宋雷霖 邬宇杰 《金属加工(热加工)》 2024年第9期21-24,共4页
针对应急撤离滑梯喷嘴组件采用常规手工钨极氩弧焊易存在变形、烧穿、焊瘤缺陷等问题,通过对喷嘴组件加工工艺分析研究,采用多种加工工艺进行试验筛选,开发了高频脉冲弧焊和真空钎焊等方法,保证了喷嘴组件焊接质量,解决了型号研制的加... 针对应急撤离滑梯喷嘴组件采用常规手工钨极氩弧焊易存在变形、烧穿、焊瘤缺陷等问题,通过对喷嘴组件加工工艺分析研究,采用多种加工工艺进行试验筛选,开发了高频脉冲弧焊和真空钎焊等方法,保证了喷嘴组件焊接质量,解决了型号研制的加工瓶颈。同时,通过对几种加工方法进行对比分析,确定了不同产量需求下的加工工艺措施,为滑梯喷嘴组件的高质量制造提供了解决方案。 展开更多
关键词 喷嘴组件 小直径超薄壁 铝制管件 工艺试验
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波纹管参数对TRB管胀形S型波纹管壁厚分布的影响
4
作者 何滔 顾栩 《机械设计与制造工程》 2023年第4期130-134,共5页
为研究TRB管无轴向补料胀形S型波纹管壁厚分布影响因素,通过理论设计构建了TRB管坯参数与S型波纹管参数的几何关系,并建立了胀形有限元模型。研究了S型波纹管参数波纹圆心角、波纹曲率半径、波纹管内半径对壁厚分布的影响。圆心角增大时... 为研究TRB管无轴向补料胀形S型波纹管壁厚分布影响因素,通过理论设计构建了TRB管坯参数与S型波纹管参数的几何关系,并建立了胀形有限元模型。研究了S型波纹管参数波纹圆心角、波纹曲率半径、波纹管内半径对壁厚分布的影响。圆心角增大时,设计壁厚与最大壁厚的差(正差)、与最小壁厚的差(负差)以及最大壁厚与最小壁厚的差(总差)快速增大,圆心角对壁厚分布影响显著。当圆心角为42°时,负差为设计壁厚的11.4%,总差为19.3%,壁厚分布不均匀。曲率半径和波纹管内半径对壁厚分布影响不显著,合理的参数范围内,TRB管胀形S型波纹管壁厚分布均匀。 展开更多
关键词 S型波纹管 TRB管 液压胀形 有限元 壁厚均匀
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高频感应焊接铝合金薄壁管加热过程数值模拟 被引量:1
5
作者 冯唐福 林冲 +1 位作者 董琳 孙燕水 《热加工工艺》 北大核心 2023年第21期55-59,67,共6页
以厚度0.26 mm的散热器用铝合金高频焊管为研究对象,通过有限元软件COMSOL Multiphysics对不同参数下焊管加热过程进行模拟,分析了不同焊接参数和线圈与焊管的同心度对焊接质量的影响。结果表明,焊接频率为365 kHz、V形角为6°时,... 以厚度0.26 mm的散热器用铝合金高频焊管为研究对象,通过有限元软件COMSOL Multiphysics对不同参数下焊管加热过程进行模拟,分析了不同焊接参数和线圈与焊管的同心度对焊接质量的影响。结果表明,焊接频率为365 kHz、V形角为6°时,铝合金薄壁管会被全壁厚加热,能够获得较好的焊接质量;较高的频率和较小的V形角可以提高加热效率,但较高的频率会使焊管产生“漏焊”,较小的V形角会导致焊管形成“砂眼”等焊接缺陷;在其它焊接条件一定时,线圈与管材的横向偏差,会改变加热效率,纵向偏差对加热无明显影响。 展开更多
关键词 铝合金 薄壁管 高频感应焊接 数值模拟
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球墨铸铁管壁厚均匀性工艺设备技术研究 被引量:1
6
作者 林雪川 梅燕娜 要晓瑞 《中国铸造装备与技术》 CAS 2023年第5期92-96,共5页
研究了铸管壁厚均匀性的分类以及影响壁厚均匀性的主要原因。结合公司生产实际情况,通过规范扇形包形状尺寸的制作与修包标准,调整扇形包快翻包延时、快翻包速度和翻包返回延时,在离心机原有设备基础上增大流槽的斜度,以及在离心机插口... 研究了铸管壁厚均匀性的分类以及影响壁厚均匀性的主要原因。结合公司生产实际情况,通过规范扇形包形状尺寸的制作与修包标准,调整扇形包快翻包延时、快翻包速度和翻包返回延时,在离心机原有设备基础上增大流槽的斜度,以及在离心机插口处加装冷却装备来加强插口的冷却等多方面措施,降低铸管的负公差,提高铸管的壁厚均匀性,为后续优化铸管的壁厚均匀性,提供了一定的数据支撑。 展开更多
关键词 球墨铸铁管 壁厚均匀性 扇形包 流槽 冷却
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挤压速度对6063铝合金内螺纹管管壁组织形貌的影响
7
作者 李浩 黎华杰 黄东男 《轻合金加工技术》 CAS 2023年第6期34-44,共11页
用自行设计的方法挤压出6063铝合金内螺纹管,采用EBSD技术分析了挤压温度为460℃时,挤压速度(60 mm/min~120 mm/min)对6063铝合金内螺纹管管壁组织的影响。研究结果表明:在恒定的挤压温度(460℃)下,管壁横截面主要是周向带状晶,纵截面... 用自行设计的方法挤压出6063铝合金内螺纹管,采用EBSD技术分析了挤压温度为460℃时,挤压速度(60 mm/min~120 mm/min)对6063铝合金内螺纹管管壁组织的影响。研究结果表明:在恒定的挤压温度(460℃)下,管壁横截面主要是周向带状晶,纵截面主要是轴向带状晶。随着挤压速度升高,管壁横纵截面晶粒尺寸均增大;当挤压速度为120 mm/min时,管壁横、纵截面晶粒尺寸达到最大值,分别为17.05μm和11.64μm;挤压速度为60 mm/min时,管壁的晶粒尺寸较小,均匀化程度最好。 展开更多
关键词 6063铝合金 内螺纹管 挤压速度 管壁截面 组织演变
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高精度钠热管固定点炉及其等温特性 被引量:7
8
作者 闫小克 吕卓凡 +3 位作者 马重芳 李杰 段宇宁 Xiao-ke Zhuo-fan Chong-fang Yu-ning 《计量学报》 CSCD 北大核心 2009年第6期-,共4页
介绍了中国计量科学研究院新研制的两台高精度钠热管固定点炉(SHPF-1、SHPF-2),并测量了其垂直温场.当这两台钠热管固定点炉的炉温分别控制在比铝凝固点低约2℃、3℃时,铝点容器温度计阱底部150 mm范围内温场均匀性分别为15 mK和11 mK,... 介绍了中国计量科学研究院新研制的两台高精度钠热管固定点炉(SHPF-1、SHPF-2),并测量了其垂直温场.当这两台钠热管固定点炉的炉温分别控制在比铝凝固点低约2℃、3℃时,铝点容器温度计阱底部150 mm范围内温场均匀性分别为15 mK和11 mK,并与国外同类的钠热管固定点炉的技术指标进行比较.此外,分析了影响固定点炉等温性能的因素. Abstract: Two sodium heat-pipe fixed point furnaces (SHPF-1, SHPF-2) developed at the National Institute of Metrology (NIM) are described, and their vertical temperature uniformities are measured. When the temperatures of the these two furnaces are controlled about 2 ℃ and 3 ℃ respectively, below the freezing point of the aluminum, the largest temperature differences did not exceed 15 mK and 11 mK in a distance about 150mm along the reentrant well of the aluminum point cell, respectively. These temperature uniformities are compared with those of foreign similar sodium heat pipe furnaces. Additionally, factors influencing isothermal characteristics of fixed point furnaces are analyzed. 展开更多
关键词 高精度 钠热管 固定点 等温特性 Fixed POINT temperature differences fixed POINT FREEZING POINT 计量科学研究 heat pipe 铝凝固点 技术指标 等温性能 场均匀性 foreign factors 温度计 Two EXCEED 中国
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基于旋转磁场的6061铝合金弯管内表面光整加工 被引量:15
9
作者 陈燕 赵杨 +2 位作者 陈松 李龙邦 韩冰 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期73-81,共9页
为解决液压导管内表面缺陷所引起的振动和噪音,通过Ansoft Maxwell软件对不同锥度的聚磁头进行磁场强度分析,得出最佳聚磁头锥度尺寸。利用六自由度机械手臂驱动N-S-S-N四磁极圆周排布所形成的旋转磁场,带动填放在弯管内部的吸附磁性磨... 为解决液压导管内表面缺陷所引起的振动和噪音,通过Ansoft Maxwell软件对不同锥度的聚磁头进行磁场强度分析,得出最佳聚磁头锥度尺寸。利用六自由度机械手臂驱动N-S-S-N四磁极圆周排布所形成的旋转磁场,带动填放在弯管内部的吸附磁性磨粒的圆柱形辅助磁极,经30 min研磨,快速去除弯管内部的沟状及鱼鳞状纹理;旋转磁场带动磁性磨粒继续研磨45 min,管件直管处由原始内表面粗糙度Ra为0.48μm降低至Ra为0.12μm;管件弯折处由原始内表面粗糙度Ra为0.67μm降低至Ra为0.13μm,完成对6061铝合金弯管内表面的光整加工。对其进行振动试验检测,当振动频率为2482 Hz时,研磨前的弯管加速度为0.3059 m/s2,研磨后降至0.1899 m/s2,振幅和噪音也显著降低,液压油路的稳定性显著提高,从而验证了对弯管内表面光整加工有利于减振降噪,提高液压导管的使役可靠性。 展开更多
关键词 旋转磁场 铝合金弯管 聚磁头 研磨均匀性 表面粗糙度 振动检测
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大口径厚壁管热挤压过程中晶粒组织均匀性数值模拟 被引量:5
10
作者 陈雷 裴建明 +4 位作者 郭晓敏 张启飞 薛红燕 宋雷钧 金淼 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期103-109,共7页
通过对Deform-3D软件二次开发,模拟研究了新型节镍奥氏体耐热钢21Cr-11Ni-N-RE大口径厚壁管热挤压过程中晶粒演变规律,并引入晶粒组织不均匀因子Z,评估了不同坯料预热温度、挤压速度、挤压比下晶粒组织均匀性。结果表明:增加坯料预热温... 通过对Deform-3D软件二次开发,模拟研究了新型节镍奥氏体耐热钢21Cr-11Ni-N-RE大口径厚壁管热挤压过程中晶粒演变规律,并引入晶粒组织不均匀因子Z,评估了不同坯料预热温度、挤压速度、挤压比下晶粒组织均匀性。结果表明:增加坯料预热温度、提高挤压速度、增大挤压比均使得晶粒组织不均匀因子Z降低,即有利于提高晶粒组织均匀性。通过正交优化合理选择了热挤压参数,并实际获得了具有均匀晶粒组织的大口径厚壁管。晶粒组织的有限元模拟结果与实际测量值吻合较好,验证了有限元模型的正确性与可靠性。 展开更多
关键词 大口径厚壁管 热挤压 不均匀因子 数值模拟
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5B02铝合金管件直角推弯成形壁厚均匀性 被引量:5
11
作者 贾震 韩志仁 +2 位作者 刘宝明 孔庆猛 董文芳 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期90-94,110,共6页
基于ABAQUS有限元软件平台建立5B02铝合金管件90°推弯成形有限元模型,并进行成形过程的有限元模拟。将模拟结果与实验结果进行对比,结果表明,两者形貌、弯曲部位壁厚分布一致,验证有限元模拟的可信性。通过分析不同成形阶段弯曲内... 基于ABAQUS有限元软件平台建立5B02铝合金管件90°推弯成形有限元模型,并进行成形过程的有限元模拟。将模拟结果与实验结果进行对比,结果表明,两者形貌、弯曲部位壁厚分布一致,验证有限元模拟的可信性。通过分析不同成形阶段弯曲内侧与外侧的金属流动与应变场,揭示出5B02铝合金管件90°推弯成形后壁厚分布不均匀的机理。利用模拟方法对比研究内压大小(填料的弹性模量)对壁厚分布的影响,找出了有益于壁厚均匀分布的工艺条件,为实际生产中5B02铝合金管件经90°推弯工艺后壁厚均匀性的控制提供理论依据。 展开更多
关键词 推弯成形 5B02铝合金 壁厚均匀性 有限元模拟
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钛合金环形管成形模具参数优化 被引量:3
12
作者 戴毅 曾卫东 +3 位作者 杨英丽 赵恒章 赵彬 周义刚 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1801-1806,共6页
在MSC/Superform有限元模拟软件和弹塑性有限元理论的基础上,建立了钛合金环形管成形过程的计算机模拟系统。选取阿基米德螺旋线为牛角芯模中心线设计模具,采用中频感应加热方法,对阿基米德常数、扩径比、弯曲角度等模具参数进行优化模... 在MSC/Superform有限元模拟软件和弹塑性有限元理论的基础上,建立了钛合金环形管成形过程的计算机模拟系统。选取阿基米德螺旋线为牛角芯模中心线设计模具,采用中频感应加热方法,对阿基米德常数、扩径比、弯曲角度等模具参数进行优化模拟。分析可得:(1)阿基米德螺线系数的合理选取能够保证获得较好的壁厚均匀性,模拟得到本工艺较佳系数为1.0;(2)扩径比太大,容易出现起皱、减薄等缺陷;扩径比偏小,腹部增厚、壁厚均匀性降低,本工艺合适的扩径比为1.33;(3)弯曲角度太小,弯管成形过程变形剧烈,成形后弯管的力学性能等不能较好满足要求;弯曲角度太大,变形过程平稳,但随着推制阻力的增大导致推制困难,本工艺较佳弯曲角度为40o。通过正交试验方法验证得到:在上述参数条件下可以获得壁厚均匀、耐高压、等强度的钛合金环形管。 展开更多
关键词 钛合金 环形管 壁厚均匀 参数优化
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铝管外壁的阳极氧化及膜的性能 被引量:1
13
作者 肖围 闫星宇 满瑞林 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期62-63,68,共3页
传统的铝管材阳极氧化,需作封口等处理,工艺繁琐,成本高。探讨了一种在外加电场作用下,只在铝管外壁制备阳极氧化膜的工艺,并对其原理进行了分析。20℃时,将铝管材在直流恒电流密度为1.7A/dm2下电解40min,制备成氧化膜,后经95℃水封孔15... 传统的铝管材阳极氧化,需作封口等处理,工艺繁琐,成本高。探讨了一种在外加电场作用下,只在铝管外壁制备阳极氧化膜的工艺,并对其原理进行了分析。20℃时,将铝管材在直流恒电流密度为1.7A/dm2下电解40min,制备成氧化膜,后经95℃水封孔15min。结果表明:该氧化膜层耐K2Cr2O7点滴53min,开始析氢时间为10.2h,碱浸失重速率为60mg/(m2.h)。本工艺制备的氧化膜耐蚀性比普通阳极氧化膜稍差,但远远优于铬酸盐转化膜,与普通的氧化工艺相比,本工艺制备氧化膜更加简单、经济。 展开更多
关键词 阳极氧化 铝管 外壁 耐蚀性
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铝幕墙板太阳能集热器的性能研究 被引量:2
14
作者 杨晚生 崔俊杰 《可再生能源》 CAS 北大核心 2016年第2期178-183,共6页
研制了一种铝幕墙板与集热元件一体化的新型太阳能集热器,并通过所搭建的测试平台对其集热性能及隔热特性进行了测试研究。通过实验测试,对该集热器在不同工况下的集热性能、隔热特性及其影响因素进行了系统分析,得出了集热器的累积集... 研制了一种铝幕墙板与集热元件一体化的新型太阳能集热器,并通过所搭建的测试平台对其集热性能及隔热特性进行了测试研究。通过实验测试,对该集热器在不同工况下的集热性能、隔热特性及其影响因素进行了系统分析,得出了集热器的累积集热量、集热效率、隔热特性等性能评价参数。测试结果表明,铝幕墙板太阳能集热器的平均集热效率为23%,隔热性能优于普通铝幕墙板。该装置具有太阳能集热及隔热功能,为建筑高效利用太阳能,实现太阳能与建筑一体化提供了一种新的工程应用模式。 展开更多
关键词 铝幕墙板 太阳能 热管 集热器
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用以穿代轧工艺改造小型无缝机组 被引量:1
15
作者 张才安 莫礼隆 卢志文 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1992年第6期128-131,共4页
评述了自动轧管机在小型无缝机组中的作用,提出了与传统观念截然不同的看法:采用“以穿代轧”新工艺,可获得显著的经济效益和社会效益。
关键词 钢管 无缝机组 轧管机 自动式
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流动流体的管道弥散特征分析 被引量:1
16
作者 朱显明 张国良 +1 位作者 黄其柏 师汉民 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1999年第2期31-33,共3页
推导了含流动流体管道耦合系统自由振动方程,对管内流体声压的特征,不同周向模式(n=0,1,2,5)和不同轴向波数所对应的波类型进行了分析,从而确定决定流体管道中能量流的基本波类型.
关键词 流体管道 弥散特征 均匀流 流动流体 振动
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5A06铝合金板材超塑气胀成形壁厚均匀性研究及模具设计 被引量:4
17
作者 孙梦莹 毕宝鹏 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第11期132-135,共4页
采用正反吹气胀超塑成形的方法,利用MARC有限元分析研究5A06铝合金板材在不同反吹型面下成形件壁厚均匀性。结果表明,优化的反吹减薄变形使成形件壁厚分布均匀性大大改善,最薄处壁厚从单纯正吹胀形时的0.64 mm提高0.94mm。根据数值模拟... 采用正反吹气胀超塑成形的方法,利用MARC有限元分析研究5A06铝合金板材在不同反吹型面下成形件壁厚均匀性。结果表明,优化的反吹减薄变形使成形件壁厚分布均匀性大大改善,最薄处壁厚从单纯正吹胀形时的0.64 mm提高0.94mm。根据数值模拟的最优预成形反吹型面完成某型号卫星件(按比例缩小)的模具设计。 展开更多
关键词 5A06铝合金 正反胀形 壁厚均匀性 模具设计
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冷轧对钢管壁厚不均度的影响 被引量:1
18
作者 张才安 莫礼隆 雷盛怀 《钢管》 CAS 1992年第1期23-28,共6页
研究了冷轧对钢管壁厚不均的影响,比较了轧、拔方式减小钢管壁厚不均的作用,分析了冷轧大幅度减小钢管壁厚不均度的原因。
关键词 冷轧钢管 壁厚 不均度 研究
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5086H34铝合金薄壁管材生产工艺的研究 被引量:3
19
作者 付忠国 姚洪强 +1 位作者 赵海龙 刘颖涛 《有色设备》 2007年第3期34-36,共3页
研究了不同冷变形程度、退火温度与保温时间对5086铝合金管材组织及性能的影响,确定5086铝合金H34状态的生产工艺制度,在工业生产条件下,其产品的技术指标达到了用户要求。
关键词 5086铝合金 薄壁管材 变形程度 稳定化退火 退火温度 保温时间
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空心铸锭壁厚不均对挤压管材偏心的影响 被引量:2
20
作者 邓小民 《有色金属加工》 CAS 2004年第1期45-46,52,共3页
研究了挤压铝合金管材时空心铸锭的壁厚不均对挤出管材头部偏心的影响。指出把铸锭壁较厚的一边朝上、壁薄一边朝下装入挤压筒中,有利于减小挤压管材的头部偏心,偏心部位延伸的长度也较短;反之,则会使偏心程度更加严重。
关键词 铝合金 管材 挤压 偏心 空心铸锭 壁厚不均
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