6016铝合金汽车板的气垫炉式固溶工艺(英文)

为了研究铝合金汽车板气垫炉生产线的固溶工艺,利用模拟气垫炉制备的高速热风循环式固溶炉和时效炉,研究了固溶时间和冷却方式对6016铝合金汽车板固溶组织的影响及变化规律,及其对模拟烤漆前后的力学性能及成形性能、烤漆硬化性的影响规律。结果表明:水淬和风淬两种方式下,固溶时间对合金基体中析出相及再结晶过程的变化规律相似;随固溶时间增加,可溶析出相Mg2Si、Al1.9Cu Mg4.1Si3.3、Al0.56Mg0.44等逐渐溶解,5 min时完全溶解,Al2Fe3Si3等为不可溶合金相则基本没有变化;固溶时6016的再结晶速度非常快,1.4 min时其再结晶过程已进行完毕,随固溶时间增加,再结晶晶粒尺寸和形态变化较小;实验板材的强度、维氏硬度及成形性指标A、IE、n、r15在固溶时间为5~15 min时保持稳定,水淬的力学性能和烤漆硬化效果略微高于风淬,而成形性指标A、IE、n、r15则差别不大,风淬的A值在模拟烤漆前略优于水淬,风淬板形明显优于水淬,ABS板可用风淬代替水淬。

汽车车身用6016铝合金薄板应变硬化指数研究

采用单向拉伸试验研究了自然时效态及低温人工时效态6016铝合金薄板的基本成形性参数,以此为基础,定义并计算了连续应变硬化指数nc和瞬时应变硬化指数ns。结果发现6016铝合金薄板的连续应变硬化指数先增大后趋于稳定,nc与应变ε符合Sweibull2函数关系,瞬时应变硬化指数先增大后降低,ns与应变ε符合Explinear函数关系。

固溶和预时效工艺对6016铝合金汽车用板材力学性能的影响

对汽车覆盖件用6016铝合金冷轧板进行了不同固溶和预时效处理,采用金相显微镜、扫描电子显微镜观察了试样的微观组织,并对板材进行了力学性能测试。结果表明:在560℃的固溶温度下,保温时间从1 min增加到2min,板材的再结晶晶粒尺寸增大,T4P态和模拟烤漆硬化态板材的屈服强度、抗拉强度和伸长率都略微下降;固溶工艺为560℃1 min时,预时效温度从60℃增加至100℃,T4P态板材的屈服强度、抗拉强度先降低后增加,模拟烤漆硬化态板材的屈服强度、抗拉强度单调增加。6016铝合金冷轧板适宜的固溶和预时效工艺制度为:560℃1 min固溶处理+80℃6 h预时效处理。

6016铝合金板材表面预处理对电阻点焊的影响

为分析6016铝合金板材表面处理对电阻电焊性能的影响,对比了经表面预处理和未经表面预处理的6016铝合金试样的电阻电焊性能。采用光学显微镜扫描电镜、投射电镜、表面电阻仪对预处理前后的合金板表面氧化膜和表面电阻进行检测。结果表明,预处理可以改变6016铝合金表面氧化膜厚度和均匀性,进而使表面电阻降低.提高6016铝板材的电阻点焊性能。

6016铝合金板材微观组织对包边性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜与透射电镜等手段对6016铝合金汽车车身外板包边试验样品进行微观组织分析。结果表明,当板材表面、纵截面与横截面晶粒组织均匀、细小(30μm以下)时,有助于加工变形过程中晶粒之间协调变形及应力传递,可保证包边产品的表面质量;控制合金中含铁相尺寸能减少板材乳制后大尺寸粒子间残存的空洞,有助于降低包边产品开裂的可能性;干净无弥散相析出的晶界可减少包边过程中产生的应力集中。

预时效工艺对汽车用6016铝合金板时效稳定性和烘烤响应的影响

对汽车覆盖件用6016铝合金板材进行了室温到100℃的预时效处理,并进行了自然时效150d以内的T4P态和烘烤态(2%预拉伸+185℃20 min)性能测试。结果表明:相比于室温和60℃预时效,80℃和100℃预时效温度的板材表现出良好的时效稳定性,放置150d之内没有因自然时效使强度显著提高。然而,随着预时效温度的提高,板材的伸长率和应变硬化指数降低。板材烘烤态的强度随着预时效温度的升高不断提高,伸长率则不断减小;在室温到80℃的预时效范围内.烘烤态的强度增量随温度升高而增加,到100℃时.强度增量减小。80℃8h的预时效工艺可以使试验板材获得适中的T4P态强度和伸长率,在放置150d之内性能稳定,同时具有最大的烘烤强度增量,是最优的预时效工艺。

6016汽车铝板包边性能及影响因素的实验研究

包边是汽车车身覆盖件内外板装配压合过程的重要工序,弯曲极限是评估铝板包边性能优劣的重要指标。针对9种不同性能和批次的进口6016汽车铝板,进行了180°三点弯曲试验,系统研究了材料力学性能、时效时间和预拉伸量对6016汽车铝板包边性能的影响规律,为现场质量和工艺控制提供了重要依据。研究结果表明,材料伸长率和硬化指数对6016汽车铝板的弯曲性能无明显影响,材料各向异性、时效时间和预拉伸量对6016汽车铝板的包边性能有明显影响。

汽车覆盖件用6016铝合金板高应变速率敏感性试验研究

汽车碰撞（被动）安全性常用仿真分析方法来预测,高应变速率下材料性能参数的准确性关系到汽车碰撞仿真分析的精度。针对国内外的4种汽车覆盖件用6016铝合金板,进行了不同应变速率（5-500 s-1范围内）的高速拉伸试验,利用Johnson-Cook模型进行数据处理,系统研究了4种汽车覆盖件用6016铝合金板的力学性能（屈服强度、抗拉强度及断裂伸长率）和耐碰撞性能的应变速率敏感性。研究结果表明,4种6016铝合金板的屈服强度和抗拉强度具有较低的速率敏感性,其断裂伸长率和耐碰撞性能具有较高的速率敏感性。

汽车用6016铝板拉深试验及有限元研究

板料充分拉深是保证车身外板零件面品质量良好的重要条件,可通过研究板料的拉深性能来评价车身覆盖件的拉深充分性。针对不同厂商提供的6016铝板进行多组拉深试验,并基于拉深试验结果建立了高精度的有限元分析模型,验证了有限元方法模拟铝板拉深过程的可行性及可靠性,研究了材料、工艺及模具等主要参数对6016铝板拉深性能的影响规律。研究结果表明:6016铝板的拉深性能与材料力学参数n值、坯料厚径比t/D和凹模圆角半径成正相关,与压边力和摩擦系数呈负相关。基于有限元方法确定了4组6016铝板的极限拉深比LDR值,可用于指导实际拉深工艺的制定,提高生产效率。

基于Gissmo失效模型的6016铝合金板材断裂行为研究及应用

准确预测金属板材在成形过程中的失效行为是当前面临的挑战。许多试验表明,金属材料的断裂失效行为伴随着强烈的应变路径依赖性。Gissmo失效模型采用非线性方式计算损伤积累,考虑材料的应力状态对断裂失效应变临界值的影响,适用于预测金属材料在不同应力状态下的断裂行为。以汽车用6016铝合金板材为研究对象,设计六种反映材料不同应力状态的试样,通过试验结合有限元仿真对标的方法,校准Gissmo失效模型中的参数。将Gissmo失效模型用于预测铝合金板材汽车发动机罩内板在冲压过程的断裂失效问题,并对数值模型计算结果进行试验验证。结果表明,与传统成形极限图相比,Gissmo失效模型的计算结果与试验结果更加吻合,铝合金汽车发动机罩内板样件均未出现裂纹区域,表明Gissmo失效模型适合用于准确预测6016铝合金板材的断裂行为。

中间退火工艺对6016铝合金组织与性能的影响

通过扫描电镜、透射电镜等手段研究了汽车外板用6016铝合金生产过程中微观结构的演变规律和中间退火工艺对综合性能的影响。结果表明,连续退火比箱式退火具备更强的晶粒细化作用;中间退火前冷轧压下量对结晶相破碎效果显著,结晶相尺寸从4.38μm降至3.20μm左右,降低了约27%;中间退火处理弱化了T4P态板材中的不均匀屈服延伸。箱式退火的慢升温速率和长时间中温保温导致Mg_(2)Si相沿晶析出并粗化。

预退火处理对6016铝合金汽车板T4P态组织和性能的影响

为改善其成形性能,研究了不同温度(100、200、300℃)的预退火处理对6016铝合金汽车板材组织和性能的影响。结果表明:预退火温度低于200℃时,板材T4P态的微观组织、强度、伸长率和平均塑性应变比rave变化不大;预退火温度升高至300℃时,T4P态板材抗拉强度、伸长率和rave明显下降;在100~300℃的预退火温度区间内,Δr随着预退火温度的升高单调下降;应变硬化指数n值和极限拉深比在200℃预退火时达到最大值。对6016冷轧板进行200℃×1h的预退火处理,能够在不降低板材T4P态强度和伸长率的情况下,提高n值和极限拉深比,降低Δr,使板材的成形性能得到提高。