基于数值模拟的7075铝合金转向节成形工艺优化

应用三维有限元模拟软件Deform对7075铝合金转向节成形过程进行了数值仿真与工艺分析。通过模拟研究,确定该转向节的成形方案为:二道次辊锻制坯加一步终锻成形。在辊锻制坯时,将原始圆坯优化为方坯显著地提高该过程的稳定性,进而改善了辊锻制坯件的质量。针对转向节较难成形部位,将辊锻以及终锻模膛结构作适当修改。改进后,所得终锻件各部位充填饱满、飞边分布均匀并且无明显折迭缺陷。实际生产表明,采用优化后的工艺成形的铝合金转向节质量良好,符合产品的使用要求。     

2024、7075铝合金热处理的工艺及设备

本文介绍航空用2024、7075铝合金的性能、特点和热处理工艺,重点介绍立式铝合金淬火炉的结构、特点。     

7075铝合金的研究现状

7075铝合金具有强度高、韧性好的特点,是应用前景较佳的轻质高强结构材料。在查阅大量文献的基础上,结合近年来开展的研究工作,介绍了国内外7075铝合金的发展应用概况,重点讨论了该合金的焊接工艺,还介绍了合金的3种主要时效处理工艺和析出方式,并针对7075铝合金目前存在的问题,提出了今后研究开发的方向。     

基于电弧信号的焊接过程最优参数的灰关联分析

电弧焊是一个复杂的物理化学过程,焊接过程中有大量的因素影响焊缝的质量,其中,电弧信号是影响焊缝质量尤其是焊缝强度的因素之一。在利用电弧信号确定焊缝强度方面已有大量的数学模型,但这些数学方法非常复杂,很难应用于焊接这样复杂的过程。在此采用灰关联分析来分析电弧信号,结论显示,电源的脉冲电压是影响焊缝质量最重要的因素,优化的参数也可以通过该方法确定。在多个过程参数中寻找对焊缝强度影响最大的因素方面,灰关联分析是一种非常好的工具,这种方法对现实工业生产起到很好的指导作用。     

7075铝合金的研究现状

7075铝合金具有强度高、韧性好的特点,是应用前景较佳的轻质高强结构材料。在查阅大量文献的基础上,结合近年来开展的研究工作,介绍了国内外7075铝合金的发展应用概况,重点讨论了该合金的焊接工艺,还介绍了合金的3种主要时效处理工艺和析出方式,并针对7075铝合金目前存在的问题,提出了今后研究开发的方向。     

轧制6061/7075铝合金复合板的工艺优化

采用轧制、中间退火和扩散退火的组合工艺,制备了6种不同工艺下的6061/7075铝合金层状金属复合板,分析了不同工艺下复合板的组织特征和形成原因,对比研究了不同工艺下复合板的力学性能。结果表明:冷轧、热轧均能获得沿轧向分布的纤维度良好的晶粒组织,恰当的中间退火和扩散退火加速了两侧基体金属的元素扩散,促进冶金结合。但热轧不存在轧制变形后的加工硬化,力学性能较冷轧复合板差;结合应力-应变曲线可知,冷轧+冷轧+中间退火+冷轧+扩散退火工艺下获得的6061/7075复合板综合性能最高,抗拉强度为214 MPa,伸长率20%,弹性模量8. 026 GPa。     

形变热处理工艺条件对7075铝合金组织及性能影响

研究了7075铝合金棒料的形变热处理工艺条件(形变量和时效制度)变化对其组织和性能的影响。结果表明,固溶处理后进行冷变形,随着形变量的增加,合金的硬度随之增加,当冷形变量达到40%左右时合金的硬度最高,随后随形变量增加合金的硬度略有下降;在相同冷变形量条件下,在120℃时效16 h制品的硬度最高;通过金相组织观察发现,形变热处理后7075铝合金棒料的晶粒细化,且可观察到明显的析出相。综合考虑,7075铝合金棒料形变热处理的最佳工艺制度为固溶(470℃20 min)淬火+变形量40%+时效(120℃16 h)。     

热处理对7075铝合金应力腐蚀及断口形貌的影响

采用预裂纹双悬臂梁(DCB)试样研究了7075铝合金的应力腐蚀行为.结果表明,四种不同热处理状态合金的应力腐蚀敏感性由高向低的排列顺序为T6>G180>RRA>T7351.不同热处理状态的7075铝合金试样在干燥空气中的SSRT拉伸断口形貌都是由韧窝剪切台阶组成,属于韧窝型延性断裂.在3.5%NaCl溶液中,应力腐蚀敏感性较高的T6状态铝合金,其断口形貌是由塑性韧窝和腐蚀平坦区组成的,而应力腐蚀敏感性较轻微的7075-G180铝合金,属韧性断裂.     

基于计算机技术铝合金7075激光焊接仿真分析

利用计算机分析技术对7075铝合金激光焊接过程进行了动态模拟与分析,在对激光焊接温度场进行数值模拟的基础上,分析铝合金7075薄板残余应力和变形.结果表明:采用激光焊接功率为4kW、焊接速度为20 mm/s时,其焊后变形为0.16 mm,焊后残余应力也相对较小,并没有超过铝合金7075的屈服强度455 MPa,这表明采用该激光焊接工艺能够成功实现7075铝合金的激光焊接,而不产生明显的焊接变形和过大的残余应力.     

国产7075铝合金材料锻造工艺参数的测试

国产7075合金的化学成分与LC9合金相近。为了合理地制定该材料锻件的锻造工艺,我们对其进行了过烧、镦粗和拉伸试验,以及不同变形量下淬火后晶粒尺寸的测定,所得结果为其锻件锻造工艺参数的确定提供了依据。     

一种7075铝合金液压油缸的失效分析

采用扫描电镜和透射电镜对7075铝合金缸体出现的断裂现象进行了显微组织观察和失效分析.结果表明,7075铝合金缸体疲劳裂纹的萌生与阳极氧化膜有关,其表面的微孔洞在循环应力作用下容易产生应力集中,从而成为疲劳裂纹形核的场所.防止措施:建议将过渡圆弧半径加大以降低应力集中,减少疲劳裂纹萌生的可能性.     

铝合金搅拌摩擦焊接缺陷分析及工艺优化

以7075铝合金为研究对象,采用自设计的2.5°内凹轴肩三斜面圆锥搅拌头进行搅拌摩擦焊接试验,研究了下压量,搅拌头旋转速度,焊接速度等不同焊接工艺参数对接头质量的影响。通过分析焊接参数、摩擦产热以及材料塑性流动之间的相互影响,揭示缺陷的形成机理及其对焊接接头性能的影响,并提出了相关的预防与工艺优化方案,以降低7075铝合金搅拌摩擦焊接缺陷的形成机率。     

基于灰关联分析的热误差测点优化

针对影响机床热误差建模的机床温度场分布问题,提出了优化热关键点的新方法.借助于灰色系统理论的关联度分析方法,根据现场测得的统计数据序列,建立了灰关联分析模型,通过计算布置于机床上各个温度布点的温度传感器的温度采样序列值同机床定位误差之间的绝对灰色关联度值,最终从32个温度测点当中选择了4个点用于建立热误差补偿模型.最后基于四个测温关键点建模对Z轴的定位误差进行了补偿实验,结果证明补偿效果较好,所提出的热误差测点优化研究可以有效提高热误差模型的鲁棒性.     

7075铝合金等温热处理半固态组织的演变

通过不同的等温热处理工艺研究了7075铝合金组织的变化,并得到合理的半固态等温热处理工艺.结果表明:当保温时间相同时,随温度的升高,晶粒尺寸和球化程度均增加;当热处理温度相同时,晶粒的尺寸随保温时间的延长而增大,晶粒的圆度先减小后增大.用软件ImageProplus6.0计算出了晶粒的大小和晶粒的圆度,获得了晶粒大小、保温时间、晶粒圆度三者间的关系曲线.并将这些数据整理分析,用Origin7.5得到了晶粒大小与保温时间的关系式.     

6082铝合金热处理工艺参数的研究

研究了6082铝合金热处理工艺参数对其力学性能的影响.结果表明, 6082合金的过烧敏感温度为590 ℃;对于φ50 mm合金挤压棒坯经(530～570) ℃×(1.25～6) h固溶处理后综合性能较佳,随着时效温度的升高,时效强化的速度愈快,达到最大强化效果所需的时间越短.冷却时的水温应控制在50 ℃以下,且固溶水冷后时效的延迟时间应控制在3 h之内或48 h之后,该合金才能获得良好的时效强化效果.     

7075铝合金预加热处理对自冲铆接质量的提升

针对7075铝合金延展率低从而造成SPR(Self-Piercing Riveting)自冲铆接过程中出现裂纹的问题,提出了对7075铝合金板材进行预加热处理的方法,使用厚度为2 mm的7075铝合金板件作为下层板与厚度为1.2 mm的RC5754铝合金板件作为上层板进行SPR铆接,对比7075铝板预加热处理前后的SPR铆接质量,并且对预加热处理前后的7075铝合金板件进行拉伸比较实验。实验结果表明:通过预加热处理,7075铝合金延展率得到提升。通过预加热处理,7075铝合金在SPR铆接过程中出现裂纹的问题得到了解决。     

基于Dynaform的铝合金汽车地板梁成形分析及工艺参数优化

为实现汽车的轻量化,对某轿车的铝合金地板梁的拉延成形进行研究,运用Dynaform软件对其成形过程进行模拟分析,研究了压边力F、摩擦系数f、冲压速度v及凸凹模间隙c对地板梁成形的影响规律。对上述4个工艺参数进行了正交优化,获得了最优的工艺参数组合:压边力1200 k N,摩擦系数0. 12,冲压速度2000 mm·s-1,模具间隙2. 835 mm。最终制件的成形效果良好,最大减薄率为21. 01%,最大增厚率为6. 25%。在模拟分析及正交优化的基础上对制件进行了实际的拉延试验,实际拉延制件的最大减薄率与最大增厚率与模拟结果的误差分别为2. 4%、6. 2%,均符合制件的质量评价标准。     

高强铝合金PVPPAW焊接参数优化与性能分析

对10 mm厚7075铝合金板材进行脉冲变极性等离子弧焊,研究了焊接电流和离子气流量的变化对焊缝成形系数的影响规律,确定了较优的焊接参数并获得了成形良好的焊缝,对该焊接接头力学性能进行分析. 结果表明,焊缝成形系数随着焊接电流的增大先减小后增大,随着离子气流量增大逐渐减小,较佳的焊缝成形系数区间为1.1 ~ 1.3,焊接电流比离子气流量对焊缝成形的影响更大. 当脉冲焊接电流为250 A/290 A,离子气流量为2.0 L/min时焊缝形貌较佳,接头焊缝区为树枝状晶,焊缝处的抗拉强度为397.9 MPa,约为母材的67.5%,焊缝的性能较好.     

铝合金形变热处理工艺参数及其控制

如何正确地选择和控制工艺方案及其参数,是影响铝合金形变热处理效果的一个关键因素.为了使铝合金形变热处理工艺发展到恰当的、合理的程度,适合工程的需要,获得优良的形变强韧化效果,作者在文中分析了形变热处理的主要工艺参数及其控制.