5083铝合金热压缩过程的有限元模拟研究

采用Gleeble-3800热模拟试验机对5083铝合金进行热压缩实验,并利用有限元分析软件DEFOM-3D对5083铝合金在变形温度为400℃应变速率为1 s?1,变形温度为400℃应变速率为10 s?1,变形温度为500℃应变速率为1 s?1条件下热压缩过程进行数值模拟,利用后处理程序,分析了合金内部的应变场、应变速率场、应力场和温度场变化。研究表明:5083铝合金热压缩过程具有明显的变形不均匀性,试样分为易变形区、难变形区和自由变形区;为了合理预测再结晶晶粒尺寸,需对实验数据进行修正。

摩擦系数对5083铝合金热压缩试验变形行为影响的有限元模拟研究

在热模拟试验机上对5083铝合金进行热压缩试验,并利用有限元分析软件DEFOM-3D研究了不同接触摩擦系数0、0.2、0.4和0.6对5083铝合金在热压缩试验中的试样形态、载荷力、应变速率以及应变分布的影响规律。研究表明:接触摩擦系数对载荷力基本没有影响,但对应变速率和应变的分布影响显著,随着接触摩擦系数的增加,变形不均匀性增大,应变速率和应变量从试样两端面到心部逐渐增大,且接触摩擦系数越大,鼓肚现象越明显。

热传导对5083铝合金热压缩试验变形行为影响的有限元模拟研究

基于有限元分析软件DEFOM-3D研究了不同热传导时间(0s、0.5s、1s和1.5s)对5083铝合金在热压缩试验中的试样形态、载荷力以及应变分布的影响规律。研究表明:热传导对载荷力影响较大,当试样与模具之间存在热传导时,试样热压缩时发生不均匀变形,产生鼓肚现象,应变分布也开始出现不均匀现象,从端面到心部逐渐变大,随着热传导时间的增加,试样热压缩变形不均匀性得到改善。

电气设备的运行与维护特点及管理策略研究

电气设备在众多行业中都有广泛的应用,在设备的使用过程中,由于受到环境、人为和运行损耗等因素的影响,不可避免地会出现故障,特别是在户外运行的电气设备,因为长期直接受到自然因素的影响,故障率更高。为了减少由于故障引起的生产中断而给社会带来的负面影响,需要加强电气设备的维护与管理,确保其安全、可靠地运行。为此,本文从电气设备的运行与维护特点出发,通过分析相关典型案例,总结当前电气设备运行维护中存在的问题并给出切实可行的日常管理策略。

110 kV智能变电站运行维护问题及解决方式的研究

电力系统中,110 kV智能变电站已逐渐成为运输电力的重要途径。本文首先深入探讨了110 kV智能变电站运行中所出现的多种问题,并以实际问题为基础,采取科学策略直观地解决了这些问题,以便更好提升我国电力事业的发展水平,为民众提供更为稳定的电能供应。

再生变形铝合金成套技术应用研究

再生铝是我国工业发展中的重要组成部分,其在铝总产量中占比日益提高。再生变形铝合金成套技术的应用有利于优化再生铝过程,提高再生铝质量,降低其中的燃损和污染问题,从而实现绿色可持续的铝工业发展。本文围绕再生铝合金的特性现状进行分析,重点研究了再生变形铝合金成套技术的技术应用和优化策略、技术创新发展以及应用效果两个方面,希望能为相关工作提供一定帮助。

铝合金熔炼铸造安全生产研究

铝合金在熔炼铸造的时候需要进行燃气的加热、高温铝液的熔融、铝液的转注、铸造成型等工艺,在一系列的工艺处理中,存在着很多安全隐患,会造成人员的伤亡以及设备的损毁,还会导致燃气以及铝液的爆炸,发生严重的安全事故。文章深入分析了铝合金熔炼铸造生产的特征、在具体的熔炼铸造中存在的问题以及解决的措施,希望对中国的铝合金熔铸企业的发展有积极意义。

5083铝合金热压缩流变应力曲线修正与本构方程

在Gleeble-3800热模拟机上采用等温压缩实验研究5083铝合金在变形温度为523~723K、应变速率为0.01~10s-1、真应变为0~0.7条件下的高温流变应力行为。基于热传导对合金变形热效应的影响,对流变应力曲线进行了变形热修正。结果表明:热传导对变形过程中产生的温升影响不可忽略,其影响随着真应变的增加而更加显著;修正后的流变应力对峰值应力影响不大,但稳态流变应力软化趋势得到一定程度的减弱。建立了Zener-Hollomon参数的本构方程,可对5083铝合金在不同变形条件下的流变应力进行预测,温升修正后的流变应力值与本构方程的预测值吻合较好,平均相对误差仅为5.21%。

5083铝合金的热变形组织演变及晶粒度模型

通过等温压缩实验、光学显微镜与透射电镜研究了变形温度300~450℃、应变速率0.01~1s-1、真应变0.36~1.2范围内变形条件对5083铝合金热变形组织演变的影响。结果表明:升高热变形温度或降低应变速率均可促进5083铝合金的动态再结晶发生,使变形后5083铝合金位错密度降低,再结晶晶粒尺寸增大;随着应变量的增加,变形后合金的位错密度降低,动态再结晶程度增大。根据唯象理论的指数模型,利用线性回归方法建立了5083铝合金动态再结晶晶粒度模型,模型计算值与实测值吻合良好,平均相对误差仅为4.6%。

5083铝合金高温变形行为及加工图

采用Gleeble-3800热模拟机对5083铝合金进行高温等温压缩实验,研究该合金在变形温度为300~500℃、应变速率为0.0l^10.0 s-1条件下的流变行为,建立合金高温变形的本构方程和加工图,采用电子背散射衍射(EBSD)分析变形过程中合金的组织特征。研究结果表明:流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率增大而升高;当变形温度为400~500℃时,合金发生动态再结晶;5083铝合金的高温流变行为可用Zener-Hollomon参数描述,该合金在真应变为0.6时的加工图中存在2个失稳区域,其优选的加工条件是变形温度为420~500℃,应变速率为0.01~0.10 s-1。

基于动态材料参数的5083铝合金本构模型

通过热压缩试验研究5083铝合金在应变速率为0.01~10 s^(-1)、变形温度为300~500℃、变形程度为50%条件下的流变行为,根据热模拟数据建立基于动态材料参数的双曲正弦函数本构模型(ZHCM)及幂函数本构模型(ZBCM),并对这2种本构模型的应力预测精确度进行计算。研究结果表明:ZHCM与ZBCM均有较高的应力预测精度,应力平均相对误差分别为5.26%和3.92%,相比之下,ZHCM在应变速率为10 s^(-1)、变形温度为300℃的条件下应力精度比ZBCM的高,而当应变速率为0.01~1 s^(-1)、变形温度为350~500℃时,ZBCM的应力精度较高。

宽幅铝板带热轧计算机控制系统

在充分考虑宽幅铝板带热轧工艺、装备特点及板形、表面质量控制等难点的基础上,兼顾系统的开放性、先进性及稳定性,自主研发了宽幅铝板带热轧计算机控制系统,包括传动控制(L0)级、基础自动化(L1)级和过程控制(L2)级。多条工业生产线的应用实绩表明,该计算机控制系统可靠、稳定,产品性能好,温度、厚度、凸度、楔形等各项指标命中率高,可满足超宽幅铝板带热轧自动化生产及高精度质量控制要求。

铝热连轧分段冷却系统建模与仿真

为研究工作辊分段冷却系统对铝带断面形状的影响,建立冷却水影响下的工作辊温度场及热膨胀模型并使用交替差分法对模型进行求解。利用该模型,研究不同冷却水分布模式下工作辊热辊形的形态、冷却水量与工作辊热膨胀的定量关系以及改变冷却水量后热辊形的形成规律。仿真结果表明分段冷却系统具有较强的局部辊缝形状控制能力,辊缝三次凸度和四次凸度的控制能力分别为30.8 m和22.8 m;边部控制能力在冷却水量为0～50%区间内达到最大为16.6 m;冷却水量与局部冷却段热膨胀呈现良好的二次关系;改变冷却水量后,工作辊热膨胀的相对变化速度与水量无关,为系统固有特性;根据冷却水与工作辊热凸度的定量关系和热膨胀变化速度可以实现对工作辊局部热膨胀的精确控制,从而有效控制铝带断面形状。

基于人工神经网络的宽幅铝合金中厚板厚度预测模型

厚度预测模型的精度是影响厚度控制的重要因素。针对本项目国内水平领先、最宽幅的"1+4"热连轧生产线,根据生产现场获取的5083宽幅铝合金中厚板实测数据,在研究分析关键影响因素的基础上,运用人工神经网络技术建立了铝合金宽幅中厚板厚度预测的BP神经网络模型。其相对误差在0.5%之内,高于已有模型预测精度,能实现高精度预报。应用模型预测了5052宽幅铝合金中厚板的出口厚度,结果表明,模型能较好的预测轧件厚度的变化,有很好的泛化能力。

Zn、Mg和Cu元素对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er铝合金铸态组织及性能的影响

采用OM、SEM、EDS、XRD、硬度和导电率测试研究了Zn、Mg和Cu元素对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er铝合金铸态组织及性能的影响。结果表明:合金的铸态组织均为典型的树枝晶,主要由α-Al基体、粗大的非平衡共晶相(AlZnCuMg四元相)、细小弥散的MgZn2相及少量的Al2Cu相组成。随着Zn、Mg和Cu含量的增加,非平衡共晶的数量和体积分数增加,枝晶臂间距变窄,且非平衡共晶相的厚度增加。同时,提高Zn、Mg和Cu元素含量,合金硬度增加,导电率下降,其中Mg含量增加对其影响最大。这些与JmatPro热力学相图计算结果及第二相的理化性能相吻合。

铝及铝合金在高新兵器中的应用

在兵器结构用材中铝合金是第二大金属材料,但其用量并不多,估计仅占材料总用量的6%左右。对铝及铝合金在高新兵器(电磁炮、地效飞行器、潜艇、超静音电动摩托车、最快两栖装甲车、可摧毁坦克的BMD空降战车、"黑旋风"武装直升机、"炸弹之母"、"炸弹之父"、美国新型CAMEL装甲车等)中的应用作了简要介绍。铝及铝合金在常规兵器中的应用更是数不胜数。兵器是更新换代最快的机械之一,可谓日新月异。

辊底式淬火炉淬火工艺对7075铝合金板材力学性能及板形的影响

为提高7075-T6铝合金板材(4 mm^7 mm厚)的力学性能,同时保证板材淬火后的板形,在实际大生产中调整辐底式淬火炉的淬火工艺参数,开发出高压区淬火工艺。试验结果表明:淬火冷却速度对7075铝合金时效后的力学性能的影响比固溶保温时间的大,因为高压区淬火后,板材转移时间缩短,冷却速度提高,因而室温时的过饱和固溶度增加,为时效做好了组织准备,最终明显提高了板材的力学性能。缩短保温时间后仍可保证板材力学性能控制在合理范围内。通过调节上下水压大小及上下压差,淬火后保证板材具有良好的板形。

Deformation characteristics and strain-compensated constitutive equation for AA5083 aluminum alloy under hot compression

The hot deformation behavior of AA5083 aluminum alloy was studied using isothermal compression tests with a Gleeble 3500 thermal simulator at strain rate of 0.0110 s 1 and at temperature of 300500°C.The experimental results indicate that dynamic recrystallization(DRX)tends to occur at high strain rates and temperatures,and therefore the flow stress is decreased.To predict the flow behavior under different deformation conditions,a strain-compensated constitutive equation based on Arrhenius-type equation and Zener Hollomon parameters was proposed.The flow stresses obtained from the constitutive equation are consistent with the experimental results.The average absolute relative error is only 4.52%over the entire experimental range,indicating that the proposed constitutive equation exhibits high prediction precision for the hot deformation behavior of AA5083 aluminum alloy.

Al-4.5Mg-0.6Mn铝合金高温变形行为研究

在Gleeble-3800热模拟试验机上对Al-4.5Mg-0.6Mn铝合金进行热压缩实验,研究该合金在变形温度为300℃~500℃、应变速率为0.0l^10 s?1条件下的热变形行为。分析了Al-4.5Mg-0.6Mn铝合金的高温流变行为。结果表明:变形温度和应变速率对Al-4.5Mg-0.6Mn铝合金流变应力影响显著,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的增加而增大。建立了Zener-Hollomon参数的本构方程,可对Al-4.5Mg-0.6Mn铝合金在不同应变速率和变形温度下的峰值流变应力进行预测,发现本构方程预测值与流变应力实测值吻合较好。

工艺参数对5754铝合金组织和性能的影响

以5754铝合金为研究对象,研究了变形量、退火温度、退火时间等因素对5754合金板材组织和性能的影响。结果表明,5754合金板材加工硬化现象显著,随着变形量的增加,其抗拉强度和屈服强度不断增大,而延伸率则逐渐降低,且5754合金板材退火时间对力学性能的影响小于退火温度。