5系高镁合金扁锭铸造垂直褶皱裂纹的原因分析及改进措施

介绍铝合金扁锭铸造过程中铸锭表面出现垂直褶皱缺陷的机理,得到不同系别的铝合金在铸造过程中及使用不同过滤器(管式过滤器、板式过滤器)时,铸锭垂直褶皱裂纹的产生趋势,由此分析了高镁铝合金铸造过程中褶皱裂纹产生的主要原因。通过试验验证,找到解决裂纹敏感性较高的5系高镁合金在铸造过程中产生褶皱裂纹的措施,并应用于实际生产中,有效地防止铸造过程中褶皱裂纹的产生。

折边铝合金薄板的抗风性能试验及分析

开展了基于雨幕、压力平衡原理和挂接设计的新型开放铝板幕墙室内风压试验,研究了该开放铝板幕墙中竖向长条折边铝合金薄板的受力特征.为充分研究折边宽度、加劲肋布置方式、加劲肋截面特性、面板厚度对竖向长条折边铝合金薄板抗风性能的影响,通过Abaqus软件建立了有限元模型进行分析,并采用JGJ 133-2001 《金属与石材幕墙工程技术规范》中的薄板计算公式对其进行刚度计算.研究表明:在±3 kPa风压作用下,开放式铝板幕墙处于弹性阶段;加劲肋的布置方式、截面特性以及面板厚度对竖向长条折边铝合金薄板的抗弯刚度和强度有明显的影响,折边宽度对铝板的抗弯刚度和强度影响不明显;实际应用中可对现有的薄板大挠度计算公式进行修正.本文研究结果可以为工程实践和应用提供一定参考.

2219薄板铝合金浮动式双轴肩搅拌摩擦焊接及组织性能分析

以运载火箭助推器贮箱广泛应用的4 mm厚2219薄板铝合金为焊接对象,研制了浮动式双轴肩搅拌头,分析了内部塑性金属流动模式及特点,并推测出需匹配较低焊接热输入才能获得优质焊缝。工艺探索及优化试验结果直接验证了焊缝内部塑性金属流动模式及推测。接头宏观组织形貌分析结果显示:不同焊接速度下的焊缝横截面宏观形貌都可以观察洋葱环特征,且随着焊接速度提高,洋葱环特征越发增多,并从靠近前进侧的焊核区逐渐向后退侧孕育发展,这也有效验证了薄板铝合金双轴肩搅拌头的设计思路。薄板铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头横截面显微硬度分布均呈"U"型,接头显微硬度最低点位于焊核区与后退侧热机影响区的交界处。接头力学性能测试结果显示:随着焊接速度逐渐升高,接头抗拉强度逐渐升高,且当焊接速度达到350 mm/min时,接头抗拉强度达到最高值。铝合金浮动式双轴肩搅拌摩擦焊接头延伸率整体较高,焊接速度对其影响不大。铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头正、背弯均可以达到180°无裂纹。基于立式纵缝搅拌摩擦焊系统成功实现了2 m长试片的浮动式双轴肩搅拌摩擦焊,累计焊接长度达到60 m,且双轴肩搅拌头完整,未发现裂纹、扭曲或其他损伤。