塑料包覆铝型材拉伸弯曲实验研究

针对轿车用复杂截面PVC塑料包覆铝型材密封条的三维拉弯成形,采用控制拉伸量的方法,通过选择合理的预拉量、恰当的成形模具截面及型材间填充物,对该截面型材进行了平面和垂直拉弯成形实验,得到了该型材平面和垂直拉弯的半径回弹量。结果显示,垂直拉弯回弹量是平面回弹量的1倍多,实验结果为研制该型材及同类产品拉弯工装模具和工艺参数选择,提供了依据。     

角型材转台式拉弯回弹的解析分析(英文)

从理论上对角型材的拉弯回弹进行研究,基于角型材截面应力、应变分布算法建立拉弯解析模型,推导零件卸载后回弹角的计算公式,分析讨论预拉力和补拉力对回弹的影响规律。结果表明:拉弯零件的回弹随着预拉力或补拉力的增大而减小。与试验结果的对比表明,建立的解析模型能够较好地预测角型材拉弯零件的回弹。     

π截面铝合金型材拉弯成形工艺数值模拟研究

针对A7075-T6型材结构件,利用ABAQUS软件建立π型截面型材拉弯成形有限元模型,对该铝合金型材结构件拉弯成形进行数值模拟,并分析预拉量、补拉量、弯曲半径及摩擦系数的变化对回弹的影响。结果表明:预拉量、补拉量、弯曲半径和摩系数都会影响回弹量,在相对应的变化范围内,回弹随着预拉量、补拉量的增大有明显减小的趋势,而回弹量与弯曲半径和摩擦系数均呈正相关。其中对回弹量的变化影响较为明显的为拉伸量;当预拉量为1%,补拉量为2%,摩擦系数为0. 08,弯曲半径为200 mm时,回弹最小。     

铝合金型材拉弯有限元模拟

型材拉弯成形过程模拟属于高度非线性准静态问题,选择动力显示模块进行数值模拟时,需要考虑模拟分析步时间的敏感性。针对通用的型材拉弯工艺,在模拟分析步时间的敏感性分析基础上,采用ABAQUS/Explicit模块,建立了型材拉弯成形的准静态分析有限元模型。并采用ABAQUS/Standard模块分析预测回弹、侧壁厚度和截面畸变。为验证模拟方法的有效性,采用A-7B数控拉弯成形机完成2024-O铝合金Z型截面型材拉弯试验,测量试验件的回弹量、厚度和截面畸变情况。试验与模拟结果对比表明:补拉伸量对回弹量、厚度和截面畸变的影响趋势一致,其中,回弹量和厚度的平均相对误差分别为13.74%,1.66%。建立的模型能有效地应用于铝合金型材拉弯成形模拟。     

7075铝合金变截面曲率构件拉弯仿真及试验研究

针对某型飞机7075铝合金变截面曲率构件拉弯成形起皱明显、回弹严重、手工敲修量大、工艺周期长等问题,提出采用新淬火状态型材一次拉弯成形工艺方法,并将有限元仿真与工艺试验相结合,分析验证了拉伸力、坯料宽度、包覆角度等工艺参数对零件起皱、破裂、回弹的影响规律.结果表明:增大拉伸力可有效抑制型材内侧的起皱现象;合理减小坯料宽...     

Ti-6Al-4V钛合金型材电热拉弯成形极限仿真方法

针对电加热拉弯成形工艺,建立了电热拉弯过程顺序耦合的数值模拟方法,实现了电热转台式拉弯成形过程的多工序、多场耦合数值模拟。并选用动力显式热-力耦合分析算法,基于J-C断裂准则,建立了电热拉弯成形极限与断裂预测的三维实体模型。通过Ti-6Al-4V钛合金挤压T型材电热拉弯成形试验与仿真预测结果比较发现:电热拉弯成形过程中,材料的失效主要发生在预拉伸和补拉伸阶段,失效原因为拉伸力过大;电热拉弯成形极限的主要影响因素包括加热温度或电流密度、预拉力、补拉伸过程温度或冷却时间和补拉力;预拉伸和补拉伸极限应力的预测相对误差分别为19.7%和19.1%,验证了模型的有效性。     

型材2D拉弯数值模拟建模技术研究

型材拉弯成形有限元模拟关键在于型材夹持端运动轨迹的合理描述。对于由力控制的拉弯成形方式, 夹钳运动轨迹很难直接给出。本文探讨了拉伸作动筒的建模技术, 给出了型材2D拉弯数值模拟载荷边界条件的确定方法。应用动力显式有限元软件Pam -Stamp2000对挤压铝合金矩形管拉弯成形过程进行了数值模拟, 模拟结果和实验结果相当吻合, 证实本文提出的拉弯成形数值模拟建模技术是有效的、可靠的。     

拉弯机预拉力控制系统的研究

拉弯机预拉力是否保持恒定直接影响型材拉弯质量,针对预拉力开环控制系统不能使预拉力保持恒定,引起型材拉弯回弹和弯曲处起皱问题,提出将预拉力开环控制系统改进成一个闭环控制系统。文章分析了该闭环控制系统的组成和工作原理,并推导了系统的总传递函数,使用matlab进行了仿真分析。得到的结论验证了预拉力闭环控制系统的可行性,并对此系统设计提供理论基础。     

基于位移控制的型材2D张臂式拉弯加载轨迹设计及数控代码生成

针对Cyril Bath公司数控型材2D张臂式拉弯设备,提出了型材拉弯过程中轴向拉伸变形量的控制方法,解决了位移控制模式下型材拉弯夹钳加载轨迹较难设计的问题,为通过有限元模拟进行夹钳运动轨迹的优化奠定了基础。同时研究了拉弯设备的数控代码格式,给出了由夹钳运动轨迹自动生成数控代码的方法。通过实例验证了所提出算法的有效性和可靠性。     

大型截面7A09铝型材拉弯成形工艺研究

大型复杂截面的型材框在新型运载型号中有着广泛的应用。针对大型横截面积、弯曲直径为Φ5 m的型材框零件进行拉弯成形工艺研究。通过分析润滑方式、预拉力、补拉量等参数对零件回弹的影响,设计拉弯工艺参数:预拉力为450 k N,预拉包角为72°,补拉力为500 k N,补拉包角为82°,补拉量为50 mm。试验表明,采用以上工艺参数得到零件端头回弹量为2.5~3 mm,验证了工艺参数的可行性。通过试验,得到了大型截面、大弯曲直径零件的成形工艺方法,且产品满足使用要求。     

含钪Al-Cu-Li合金的形变时效研究

通过显微组织观察和室温拉伸试验，研究了形变时效对含钪Al-Cu-Li合金组织和拉伸性能的影响。结果表明，时效前的预变形能促进T1(Al2CuLi)相弥散细小的析出，显著提高合金的强度，使时效峰值提前。合金的强度随预变形量的增大而升高，但预变形量过大，不利于T1相的析出形态和分布，影响合金的性能。在本试验条件下，该合金的最佳预变形量为3．5％。     

2024铝合金表面无铬钛锆转化膜的制备与性能

采用钛酸盐和锆酸盐为主盐,开发了一种应用于2024铝合金表面的无铬钛锆转化膜。通过扫描电镜 (SEM)、能谱分析 (EDS)、中性盐雾实验、动电位极化曲线和电化学阻抗谱对转化膜的表面形貌、成分及耐蚀性能进行了表征和分析。结果表明：制备的无铬钛锆转化膜由微米级的微小颗粒组成,膜层均匀平整,无明显缺陷;无铬钛锆转化处理后的2024铝合金,经中性盐雾168 h,无明显腐蚀产物产生;钛锆转化膜具有较低的腐蚀电流和一定的钝化能力,可有效的提高铝合金的耐蚀性能。     

预拉伸处理对2024铝合金组织和性能影响

采用硬度测试、室温力学性能测试、组织观测,研究了自然时效前的预拉伸(预拉伸率1%、1.5%,2%、2.5%、3%)对2024铝合金时效过程和拉伸性能影响。结果表明,预拉伸处理延缓了合金的自然时效过程,但提高了合金的硬度和强度。当预拉伸率为2%时,合金的最高强度和伸长率分别为456 N/mm2,20.6%,这是由于冷变形量不同、回复所引起的软化、GPB区和S″相强化综合作用所导致的。自然时效时,析出物为GPB区、T相(Al20Cu2Mn3)及S″相(Al2CuMg),其中GPB区、S″(Al2CuMg)相为主要强化相,T相(Al20Cu2Mn3)有细化晶粒的作用,比未预拉伸处理合金的析出相数量多,且析出相分布更均匀,使合金厚板的强度提高。     

Corrosion behaviour of AA2024 aluminium alloy in different tempers in NaCl solution and with the CeCl3 corrosion inhibitor

The paper analyses the corrosion behaviour of naturally and artificially aged AA2024 alloy in NaCl solution and in the presence of an environment-friendly corrosion inhibitor, CeCl₃. On the basis of the values of polarisation resistance and corrosion current density, the corrosion resistance of the protective inhibitor film is established as well as the general corrosion resistance of this aluminium alloy. Resistance to pit formation is determined based on the difference in pitting and corrosion potentials while resistance to pit growth is determined based on the amount of charge consumed during pit growth. A scanning electron microscope is used to examine the morphology of the pits formed during the pitting corrosion testing, as well as to determine the cerium content on intermetallic particles and the matrix AA2024 alloy. The corrosion behaviour of AA2024 alloy is investigated after different test periods in NaCl solution and in the same solution with the CeCl₃ inhibitor. The corrosion resistance of both tempers of AA2024 alloy is more than one order of magnitude higher in the presence of CeCl₃. An explanation of the observed differences in the corrosion behaviour of the naturally and artificially aged AA2024 alloy is proposed. Different corrosion behaviour of the alloy after different test periods is also explained.     

2024Al与SiC_p/2024Al复合材料的腐蚀与腐蚀控制研究

用电化学方法和腐蚀失重法研究了 ２０２４Ａｌ和ＳｉＣｐ／２０２４Ａｌ复合材料在 ３．５％ＮａＣｌ水溶液中的耐蚀性,用电化学阻 抗技术对它们的硫酸阳极氧化膜保护性进行了跟踪评价．结果表明ＳｉＣｐ／２０２４Ａｌ在 ３．５％ＮａＣｌ水溶液中比 ２０２４Ａｌ有较大的 腐蚀敏感性．２０２４Ａｌ表面的阳极氧化膜,经热水封闭后,可提供相当好的保护作用．热水封闭的Ｓｉｐ／２０２４Ａｌ阳极氧化膜, 具有良好的耐 ＮａＣｌ溶液腐蚀能力,由于氧化膜中ＳｉＣ颗粒的存在破坏了氧化膜的完整性和均匀性,故其耐蚀性不如 ２０２４ Ａｌ 合金的阳极氧化膜．     

Na2 SnO3对铝合金腐蚀的缓蚀作用

目的提高2024-T3铝合金在中性Na Cl溶液中的耐小孔腐蚀性能。方法采用动电位极化曲线测试、扫描电镜(SEM)观察并结合X射线光电子能谱(XPS)等方法,研究2024-T3铝合金在含不同浓度Na2Sn O3的0.1 mol/L Na Cl溶液中的电化学腐蚀行为,分析Na2Sn O3及其浓度对2024-T3铝合金小孔腐蚀和均匀腐蚀的作用。结果电化学测试结果显示,添加一定量(0.05~0.4 g/L)的Na2Sn O3可以使溶液的p H值升高(可从6.6上升至10.1),促进铝合金表面发生钝化,使铝合金孔蚀电位Eb和自腐蚀电位Ecorr的差值增大(最大可达到600 m V),因此降低了铝合金的孔蚀敏感性,提高了其耐小孔腐蚀的能力。但是Na2Sn O3质量浓度较大(0.2、0.4 g/L)时,会促进2024-T3铝合金的均匀腐蚀。SEM和XPS结果显示,小孔及其附近区域Cu含量较多,并有大量的Sn O2颗粒沉积。结论少量(0.05、0.1 g/L)的Na2Sn O3对2024-T3铝合金的小孔腐蚀和均匀腐蚀均具有较好的抑制效果。Na2Sn O3对2024-T3铝合金的缓蚀作用可能源于其水解产生的Sn O2优先在铝合金表面的金属间颗粒(S相)周围发生沉淀,从而屏蔽了铝合金表面的活性点。     

2024铝合金表面微弧氧化及封孔处理对其疲劳性能的影响

对2024铝合金采用标准硬质氧化(依照我国现行航空用铝合金硬质氧化工艺标准)、微弧氧化、微弧氧化/封孔三种工艺进行处理,在典型应力比(R=-1.0)条件下,对比了三种样品的疲劳性能。结果表明:硬质氧化后的2024铝合金,在低载荷和高载荷下的疲劳性能均比未处理的2024合金差;微弧氧化处理后的样品,在低载荷下的疲劳性能比未处理的2024铝合金好,在高载荷下的疲劳性能则相对较差;微弧氧化并封孔处理后的样品,在高载荷和低载荷下的疲劳性能均比未氧化处理的2024铝合金基材好。     

直流脉冲电流对铝合金的损伤修复和电阻评估

用拉伸试验对4043和2024T4铝合金造成损伤和冷加工硬化,施加的应力处于屈服强度和抗拉强度之间.2024 T4铝合金在225MPa下循环到其半寿命(85 000次)造成疲劳损伤.被损伤的试件用直流电脉冲处理.用电桥分别测量原始试件、损伤试件和电脉冲处理试件的电阻.结果表明,随着脉冲处理时间的增加,4043铝合金拉伸造成损伤的试件延伸率增加,屈服强度和抗拉强度减小;0.5 s脉冲处理试样的力学性能十分接近未损伤试样的性能.2024T4铝合金的疲劳损伤试件经0.8s电脉冲处理后的寿命显著提高.经过疲劳或拉伸损伤的铝合金电阻明显增加,再经电脉冲处理后电阻减小,但是其电阻仍高于原始试件.处理时间对最终的电阻值影响很小,但是力学性能随处理的时间不同差别很大.虽然电阻可描述铝合金的损伤,但是它对力学性能不十分敏感,因此电阻不是一个很好的表证损伤愈合的方法.组织观察显示,经过电脉冲处理后损伤得到部分愈合,并存在再结晶现象.     

SiC_p/2024Al铝基复合材料的耐蚀性

用电化学方法和浸泡试验研究了SiC颗粒粒度和体积分数对SiCp/ 2 0 2 4Al铝基复合材料在 3.5 %NaCl水溶液中耐蚀性的影响 ,作为比较对 2 0 2 4Al的耐蚀性也进行了研究。结果表明 ,与基体相比 ,SiCp/ 2 0 2 4Al复合材料并不增加点蚀敏感性 ,其抗蚀性与SiC体积分数和粒度有关 ,SiC颗粒体积分数低或粒度高的复合材料 ,其抗蚀性往往大。     

2024铝合金薄板激光冲击波加载的实验研究

采用高功率激光束单次冲击3种厚度(1.3 mm,1.7 mm,2.1 mm)的2024铝合金薄板靶材,利用STSS-1应力检测模块采集靶材背面应变片的动态与静态应变信号,并用XRD技术检测了靶材表面残余应力.建立了2024铝合金薄板靶材激光冲击波加载模型,并利用该模型描述了靶材内部应力波结构及传播规律,解释了冲击区域残余拉应力产生的原因.结果表明,激光冲击2024铝合金薄板靶材时,激光诱导的冲击波和约束层对冲击波的反射波透射到靶材内部各部位的应力波具有不同的特性和强度变化规律.激光功率密度远超出2024铝合金最佳激光功率密度范围和靶材厚度较薄这2个条件同时存在是冲击区域残余拉应力产生的根源所在.