5A06铝合金棒材探伤缺陷分析

文章针对东北轻合金有限责任公司一项重点产品5A06铝合金棒材探伤缺陷进行了全面的分析。通过组织结构分析确定了缺陷性质以及缺陷的产生原因,结合现场经验,有针对性地提出了缺陷预防措施,并对措施进行了验证,有效地解决了探伤不合格的问题。     

5A06铝合金复杂盒形件等温锻造工艺研究

针对5A06铝合金复杂盒型件,利用有限元分析软件Deform,确定了先预成形后终成形的等温锻造成形工艺方案。并通过逆向补偿方法设计了预成形及终成形模具。在20 MN锻压机上,先将铝合金板材预锻成预制坯,然后再等温终锻。等温锻造工艺中,模具温度为(450±10)℃,5A06铝合金预制坯温度为(465±10)℃,成形时最大挤压力为14000 k N。等温锻造试验表明;Deform有限元分析对等温锻造成形工艺研究具有较强的指导意义,采用先预成形后终锻成形工艺能大大提高锻件成形质量;此外,5A06铝合金等温锻造盒型件相较于机械加工盒型件,抗拉强度Rm提高到350 MPa,伸长率A提高到25%。     

2A12铝合金带筋薄壁梯形环件挤压成形研究

为了克服2A12铝合金薄壁梯形环件不同壁厚及不同的内部形状立筋难以成形的问题,采用了预成形+反挤压成形工艺方案。对不同凸模型腔最低高度和凸模圆角半径的薄壁梯形环件的成形进行了数值模拟和分析。利用统计软件进行了回归分析。结果为:当预成形凸模压下量为8.87 mm、凸模型腔最低高度为14.25 mm、凸模圆角半径为15.71 mm时,挤压过程中梯形环件立筋成形良好,各部分壁高协调生长,立筋底部缺陷消失,梯形环件的等效应变分布较为均匀。采用优化后的工艺参数和模具对模拟结果进行了验证,得到了符合尺寸精度要求的梯形环件。     

5A06铝合金材料中金属化合物缺陷分析

通过对5A06铝合金材料中金属化合物的超声波探伤和能谱分析,发现导致金属化合物产生的主要原因有:Al-Ti中间合金加入过量或局部过量,Mg元素加入偏多,铸造温度偏低。根据产生的原因,提出工艺改进方案。     

铝合金双筒带隔筋挤压件成形工艺研究

为了获得综合性能良好的铝合金双筒带隔筋挤压件,结合该工件形状特点,首先提出三种整体挤压成形工艺方案。对所提出的成形工艺方案进行有限元模拟,模拟结果中存在折叠、挤压力大、局部强度不够等缺陷。结合产生的缺陷对成形工艺方案进行改进,最终确定优化的挤压方案为双筒带隔筋挤压件连皮在中间,隔筋的上端面呈水滴状的圆弧。     

铝合金内腔网格筋件挤压成形数值模拟研究

利用有限元分析软件MARC／superform对带网格筋的桶形件成形进行了数值模拟，得到了变形过程的金属流动规律，合理的工艺参数，为成形此类零件提供了参考。     

铝合金带筋筒形件成形数值模拟研究

通过有限元模拟软件MSC/superform对某铝合金带筋简形件进行了数值模拟,得到了变形过程的金属流动规律,获得了挤压温度与成形筋高的关系.模拟结果表明,带筋筒形件的塑性变形主要集中在筋部位,筋高随着挤压温度的升高而升高.     

5A06铝合金复杂构件的复合挤压成形工艺

为了揭示5A06铝合金进行复合挤压成形复杂构件时的金属流动成形规律以及力学性能的变化,根据复杂构件的形状结构特点,制定了复杂构件复合挤压成形工艺方案,并增加预成形阶段,使棒料被挤压成与挤压件外轮廓基本相同。研究了5A06铝合金在复杂应力状态下的变形行为,并利用Deform-3D软件模拟复杂构件的成形过程,研究了模拟结果的行程-载荷曲线、等效应力以及金属流线分布,最终利用THP61-3 MN数控液压机进行产品试制。研究结果表明,生产试制结果与模拟结果基本吻合,且复杂构件的性能得到了明显改善,模拟分析结果为成形工艺的完善与优化提供了理论依据。     

基于MPSO-BP对5A06铝合金薄壁件变形预测

为预测不同铣削参数下的5A06铝合金薄壁件的加工变形,文章基于BP神经网络和粒子群算法提出了一种新的方法,该方法对粒子群算法中的惯性权重和学习因子进行动态调整并提出了新的惯性权值自适应策略,之后对相关参数进行优化形成改进粒子群优化算法,最后用改进后的粒子群算法优化BP神经网络并将优化后的BP神经网络用于5A06铝合金薄壁件加工变形预测。仿真实验结果表明:MPSO-BP相对于PSO-BP和BP有较小的预测误差,现场加工实验结果进一步说明了MPSO-BP具有良好的预测精度。     

5A06铝合金搅拌摩擦焊温度场数值模拟

采用热量自适应热源模型,利用ANSYS有限元软件对5 mm厚5A06铝合金搅拌摩擦焊接过程温度场进行模拟,研究不同转速、焊接速度对搅拌摩擦焊温度场的影响。结果表明:当焊接速度提高或搅拌头旋转速度降低时,焊接过程中的峰值温度降低;焊接过程进入稳态后,峰值温度稳定在420°C左右;沿焊缝两侧温度场分布不完全对称,前进侧温度略高于返回侧温度。     

筒体件裂口缺陷形成的数值模拟及优化分析

某铝合金筒体件在侧向等温挤压时,凸台间出现裂口。对成形过程进行了模拟,结果表明,模拟形成的裂口位置与实际一致。裂口的形成由损伤值突变引起,推断裂口与模具圆角有直接关系。通过选择不同圆角并分析成形结果,发现圆角为6 mm时,可获得较好的成形效果,避免裂口的形成。     

5A06铝合金表面完整性铣削参数优化方法

为改善5 A06铝合金工件表面完整性,提出了一种综合考虑表面粗糙度和残余应力的多目标铣削参数优化方法.首先,基于中心复合设计实验方法,应用响应曲面法对5 A06铝合金工件的表面粗糙度和残余应力建模,构建了以5 A06铝合金工件铣削参数为变量,以较高的表面完整性为优化目标的多目标优化模型;其次,采用改进型非支配排序遗传算...     

5A06铝合金端板构件成形工艺优化

所研究的铝合金端板构件为端部异向翻折零件,成形过程中局部极易产生起皱和破裂等缺陷。针对端板构件成形过程中存在的起皱及成形精度差等问题,通过对模具结构进行优化设计,实现了单道次整体成形,提高了产品的整体性及成形质量;同时,通过有限元模拟分析,选取合理的坯料形状,解决了零件成形过程中的开裂问题,并进行了试验验证。结果表明:与无顶板的传统凸、凹模结构相比,采用带凹模顶板的优化结构时,端板构件过渡区域起皱现象得到有效缓解,最大增厚率减少至6.7%;采用过渡圆角为R50 mm的凸耳结构坯料时,端板构件过渡区域最大减薄率减少至12.11%。     

铝合金宽幅带筋型材挤压模具优化设计

优化船用铝合金带筋宽幅型材挤压模具结构,对不同模具设计方案进行讨论分析。利用有限元分析软件HyperMesh进行数值模拟,获得挤压过程中模具位移及应力场的变化规律;结合工程实验,验证模具设计方案的可行性;调试相应挤压生产工艺,对挤压设备进行配套改造,得到最优模具结构。结果表明,采用无缝管挤压模具方案进行生产,可得到一体成型的尺寸较大、性能较好的带筋型材。     

5A06铝合金鞍型横梁等温挤压近净成形工艺

针对某5A06铝合金鞍型横梁,设计了等温挤压近净成形试验。通过Deform有限元分析研究了鞍型横梁等温挤压过程中金属流动规律和缺陷产生原因,并进行了毛坯尺寸和热挤压件图的优化。设计了鞍型横梁等温挤压近净成形模具,可实现在普通压力机上加热管加热方式升温、成形后多顶杆同步脱模功能。通过等温挤压近净成形方法制备了长为580 mm、最薄壁厚为4 mm、筋高为8 mm、筋宽为6 mm的薄壁复杂多筋鞍型横梁,该构件90%以上部位尺寸精度可达到±0. 3 mm,其余部位尺寸精度可达±0. 5 mm,抗拉强度达340 MPa,伸长率约为25%。对等温挤压件装配部位进行少量机加,可获得3种不同尺寸的鞍型横梁。     

5A06铝合金焊接残余应力有限元分析

利用热弹塑性有限元方法对5A06铝合金焊接接头的温度场和残余应力场进行模拟.有限元模型中选用三维实体单元,考虑材料物理性能随温度的变化和周边对流、辐射散热的影响.在模型中运用移动的三维双椭球体热源作为输入热源来模拟焊接过程,最终获得了焊接温度场和残余应力场.将有限元计算结果与残余应力的实测结果进行了对比,模拟结果与实测值有较好的一致性.     

喷射沉积5A06铝合金楔压变形的数值模拟

为优化楔压变形的工艺参数,采用Deform-3D有限元软件对喷射沉积5A06铝合金楔压变形进行了数值模拟。压头压下速度为0.1～10mm/s,变形温度为350～550℃。结果表明:压下速度越大,坯料的平均密度和变形抗力越高,楔压表面质量越好,不容易产生台阶,但所需的压力机吨位也越大。变形温度对坯料的致密没有明显的影响,然而温度太低容易在压制过程产生裂纹,而温度过高时坯料表面容易出现畸变,并且组织会发生过烧。因此,喷射沉积5A06铝合金楔压变形的最佳工艺参数为:压头压下速度1.0mm/s,变形温度为450℃。     

7136铝合金带板挤压有限元模拟

在变形温度为583 K～743 K和应变速率为0.001 s^-1～1 s^-1的条件下研究7136铝合金的高温变形行为。研究结果表明：随着变形温度的提高,7136铝合金的最大屈服应力逐渐降低,在低温和低应变的状态下容易出现不连续动态再结晶,而在高温和高应变的状态下更容易出现连续的动态再结晶。采用A.Zarei-Hamzalo等人提出完整的流变模型构建7136铝合金本构关系和绘制热加工图,同时观察压缩变形的微观组织,构建的本构关系被导入到Deform软件中,用于模拟7136铝合金带板挤压过程中应力场和温度场的变化,指导工业化大生产,节约生产成本和工艺研发成本。     

双锥形铝合金挤压件成形工艺及数值模拟

采用Deform模拟软件分析了双锥形件铝合金挤压成形过程中的载荷、等效应力变化,并验证了铝合金件4工序冷挤压工艺方案的正确性。与传统的制造工艺相比,冷挤压成形后的双锥形5A06铝合金件成形质量较好,流线均匀,显微硬度增加,在锥形部分晶粒呈明显的纤维状。