6061-T6铝合金MIG焊接头微区拉伸性能表征及接头拉伸性能的有限元仿真

建立了6061-T6铝合金MIG焊接接头微区拉伸性能测试的高精度等效试验方法;采用有限元模拟了焊接过程的温度变化情况,建立了温度与接头各微区拉伸性能的关系;获得了可表征接头各微区材料性能的参数,验证了将接头等效为不同热状态材料所建立的精细模型对接头性能预测的可靠性。结果表明:微区温度场、焊缝熔池形貌和拉伸性能的仿真模拟与试验结果的吻合性较好;采用等效焊接接头的拉伸仿真模拟与试验的峰值力的误差仅为0.1%,断裂失效时的位移误差仅为5.7%,根据温度分布将热影响区网格划分为不同热状态材料可以有效预测焊接接头的拉伸性能。     

动态载荷下7005铝合金力学行为及数值模拟

本工作研究了7005铝合金在应变速率为(1～5)×103s-1条件下的力学行为。结果表明,7005铝合金有明显的应变速率敏感性。利用最小二乘法求得了材料的Johnson-Cook本构参数;应用ABAQUS软件,研究了高应变速率下的帽型试样的绝热剪切变形历程。数值模拟得到的应力-应变曲线与实验结果吻合。温度场的计算为绝热剪切带内微观组织是否发生动态再结晶提供了依据,当应变速率为15 000 s-1时,在120～240μs内,相比初始温度,试样的平均温升达到405℃。通过对冲击后试样的微观组织观测发现,绝热剪切带中有大量的等轴晶,具有典型的再结晶组织特征。7005铝合金在高应变速率下的变形温升和动态再结晶软化行为,将为其在汽车碰撞构件中的应用提供指导作用。     

焊后涂装工艺对6063-T6铝合金MIG焊T型接头组织和性能的影响

采用金属熔化极惰性气体保护(MIG)焊制备6063-T6铝合金T型接头,之后对T型接头进行涂装,研究了焊后涂装工艺对接头组织与性能的影响。结果表明:涂装工艺对接头各区域晶粒形态和尺寸没有影响,涂装后热影响区中针状β″相析出量明显增加;焊后涂装可以显著提高接头的力学性能,抗拉强度较涂装前的提高了13%,热影响区的显微硬度较涂装前的提高了18.8%;涂装完成前,接头最薄弱区域为热影响区,而涂装完成后,最薄弱区域为焊缝处;涂装后镁、硅原子在热影响区富集形成溶质原子富集区(GP区),同时针状β″相析出量的增加干扰位错运动,导致热影响区的硬度大幅提高,而使焊缝处成为接头的最薄弱区域。     

轻量化车身用AlMgSi合金时效工艺及强化相析出行为研究进展

综述了轻量化合金用Al MgSi合金的时效析出特征、强化机理、织构演化、工艺参数对强化相组织形态及其强化作用的影响等相关研究进展。重点讨论了强化相本身的结构及组织特点、预时效/预变形对强化相析出行为的影响、热处理工艺对性能的影响,总结了强化相析出动力学及强化模型等相关的理论研究进展,介绍了透射电子显微镜、热分析法、电阻测试等在Al MgSi合金中强化析出行为方面表征的最新发展及其在本领域的贡献,探讨了时效温度及时间、变形量及变形缺陷对强化相析出动力学的影响机理。结合近期的研究进展,提出了本领域的研究难点和需进一步研究的重点方向。     

时效对多胞铝合金薄壁结构压缩变形行为的影响

以6063铝合金多胞薄壁梁结构为研究对象,采用准静态轴向加载的方式,借助WAW-E600型微控万能试验机,探明时效处理对铝合金薄壁梁压缩变形行为与吸能性能的影响规律。结果表明:随着时效处理时间的延长,6063铝合金多胞薄壁梁试样的变形模式逐渐由欧拉模式转变为手风琴模式,试样的峰值载荷、名义载荷与吸能性能也逐渐提高;针对载荷-位移曲线进行二阶求导获得结构临界失稳载荷,运用Slogistic函数拟合研究时效处理对试样承载性能的影响规律;基于T-Student相关性参数评估方法,通过主因子相关性分析引入Ramberg-Osgood硬化指数n(n为变量),建立峰值载荷、名义载荷、可压缩变形量及吸能性能的二次多项式拟合模型,该模型能够准确预测不同时效处理状态下6063铝合金薄壁梁结构的弹塑性变形行为,为铝合金车身结构的概念设计提供理论指导。     

阻燃树脂基覆铜板的研究进展

综述了阻燃树脂基覆铜板中树脂、固化剂和阻燃剂各自的阻燃机理、研究应用现状和发展趋势,分析了各种树脂、固化剂和阻燃剂的优缺点,阐述了发展环境友好型阻燃树脂和以及纳米材料阻燃剂将作为今后阻燃型树脂基覆铜板的重要方向。     

高应变速率下铸态AM80镁合金的变形行为及数值模拟

采用INSTRON准静态压缩实验机和分离式霍普金森压杆装置对铸造固溶态AM80镁合金不同应变速率下的压缩变形行为进行了研究,应变速率分别为0.0001s-1、800s-1、1050s-1、1600s-1、1850s-1和2100s-1。结果表明：当应变速率ε˙≤1850s-1时,实验用AM80镁合金的流变应力随应变速率的增大而增大,表现出明显的正应变速率敏感性;当应变速率增至2100s-1时,由于局部温升效应,合金产生了明显的动态软化,导致流变应力反而略有减小。采用Johnson-Cook材料模型对实验用AM80镁合金在不同应变速率下的变形行为进行描述,并取材料应变速率强化参数为应变速率的函数。对比结果表明,所建立的本构方程与实验结果基本吻合。此外,由于力学本构忽略了由形变引起的温升软化,基于ABAQUS的仿真结果在较低应变速率（800s-1）和高应变速率（1850s-1）的中低应变下与实验结果吻合得较好;而在高应变速率（1850s-1）的较高应变条件下,仿真结果与实验结果差异较大。     

基于多因子交互作用的PP/EPDM复合材料注射成型工艺优化

通过Moldflow仿真软件建立了汽车侧踏板聚丙烯/三元乙丙烯(PP/EPDM)复合材料端盖注射成型仿真模型,采用析因设计筛选出对工件翘曲、体积收缩、表面缩痕等缺陷影响最显著的主因子与交互因子,应用正交试验设计方法模拟得到最佳注射成型工艺,并进行了验证。结果表明:对目标值影响显著的主因子为熔体温度、模具温度、注射时间、保压时间和保压压力,交互因子为熔体温度与模具温度、注射时间与保压时间;最优注射成型工艺为熔体温度220℃、模具温度40℃、注射时间2s、保压时间25s、保压压力60 MPa,模拟得到的最大翘曲量比原工艺方案的减小了33.21%,体积收缩率降低了39.61%,表面质量显著提高。