5A06铝合金交叉筋壁板激光诱导自由成形扭曲现象研究

针对交叉筋壁板激光成形后的整体扭曲变形现象,采用相应的校正方法对板材进行了校正,并利用有限元分析进行了研究。研究表明交叉筋壁板激光成形后出现的整体扭曲现象是由板材中部加强筋侧倾失稳造成的,提出板材扫描线不同部位协同变形为成形的关键并提出了协同变形扫描方式。针对协同变形扫描方式消除板材整体扭曲变形的现象进行了有限元分析,结果显示采用协同变形扫描方式后板材中部蒙皮所受到的约束减小,产生的拉应力减小,从而减小了对中部加强筋的压缩,消除了中部筋的侧倾失稳,最终避免了交叉筋壁板激光成形后的整体扭曲现象。     

金属板材激光诱导自由成形边缘效应的抑制策略研究

针对板材激光诱导自由成形过程中的边缘效应现象,利用有限元分析方法,通过对板材激光诱导自由成形过程中板材受到的应力进行有限元分析,提出了一种减小板材边缘效应的有效扫描方式——间断扫描,并通过有限元分析及5A06铝合金板材的成形实验,对这种方法进行了验证,结果表明这种方法能有效减小板材激光诱导自由成形中的边缘效应现象。     

5A06铝合金板材表面涂覆石墨后的腐蚀现象研究

针对5A06铝合金板材表面涂覆石墨后出现的腐蚀现象,利用能谱分析方法,对板材表面不同涂覆状态进行了能谱分析,分析表明石墨溶液中的溶剂、干燥速度、石墨纯度、板材表面状态都会对板材表面腐蚀产生不同程度的影响,并阐明了涂覆石墨后的5A06铝合金板材表面产生腐蚀现象的深层原因——电化学腐蚀,提出了消除板材表面腐蚀痕迹的方法。     

深冷处理对5A06铝合金FSW接头组织和力学性能的影响

为了避免铝合金焊接接头软化,提升接头力学性能,采用FSW对5A06铝合金进行对接试验,在转速为1 200 r/min、焊速为150 mm/min的条件下,将焊接接头加工成一定尺寸的金相试样和拉伸试样,研究深冷处理时间对5A06铝合金搅拌摩擦焊接头组织和力学性能的影响规律,采用显微组织观察试验、显微硬度试验和拉伸试验等方法,对接头组织和力学性能进行表征与分析。结果表明：深冷处理具有细化晶粒、促进析出相析出的作用,提高了接头力学性能;经过12 h深冷处理后,接头的抗拉强度和伸长率分别达到385.3 MPa和17.2%,与未经深冷处理的接头相比,分别提高了7.4%和23.7%。因此,深冷处理可以有效提升铝合金焊接接头的力学性能,为其更广泛的应用提供了理论基础和技术参考。     

5A06H34厚板生产工艺研究

研究了加工率、稳定化退火温度及保温时间对板材组织与性能的影响,确定了5A06铝合金H 34状态的生产工艺.结果表明,其性能指标达到GJB390标准.     

铝合金的低温热成形工艺

在飞机钣金零件的制造工艺中，对于一些高强度，难成形的材料已经采用高温热成形的的工艺方法，而对于铝合金采用不改变材料内部组织状态的低温热成形工艺，目前，在我国飞机制造工艺中很少采用，本文主要介绍了铝合金的低温热成形工艺以及在7075材料中的广泛应用。这种工艺方法可以直接采用淬火时效后的硬状态材料直接成形，避免了淬火变形后的校形工作，对许多钣金零件成形有较大的实用价值。     

退火温度对5A06挤压型材组织及性能的影响

通过对型材微观组织的观察及维氏硬度、晶间腐蚀和剥落腐蚀等的测试,研究了退火温度对5A06挤压型材组织及性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,晶粒发生了回复、再结晶和晶粒长大三个阶段。当退火温度达到175 ℃时,型材发生低温回复,硬度变化不大,耐蚀性较差;在225～325 ℃退火,型材发生完全再结晶,硬度变化较明显,耐蚀性得到改善;当退火温度高于325 ℃时,晶粒长大,硬度略降低,耐蚀性变差。结合5A06挤压型材组织及性能研究可知,确定退火温度为225～325 ℃。     

掺杂铝合金激光选区熔化成形研究进展

激光选区熔化成形(selective laser melting, SLM)是制造轻量化、一体化铝合金结构的潜在方法,因具有材料利用率高、生产周期短和成形精度高等优点在航空航天等领域受到广泛关注。目前实现工程应用的SLM成形铝合金种类少,且成形部件力学性能低,已成为制约其发展的主要问题。为进一步提高铝合金性能,掺杂铝合金SLM成形已成为中外研究热点。对金属元素和陶瓷颗粒对SLM成形铝合金致密度、显微组织和力学性能的影响等方面的研究内容进行总结和分析,对掺杂铝合金SLM成形未来发展方向进行展望。     

激光冲压金属板料成形的研究

随着现代科学技术的飞速发展，金属板材成形件的需求量日益广泛，因而探索板材成形的新工艺和新技术具有十分积极的意义。笔者首次提出利用激光冲击波技术来进行金属板料成形的新技术－金属材料的激光冲压成形，分析了其成形机理和特点，利用脉冲能量为10－30J，脉宽为20ns的高功率Na:Glass激光器，对金属板料进行了激光冲压成形的实验研究,探讨了激光参数，板料性能，约束边界等条件对板料成形的影响，获得了在激光单次冲击条件下，板料成形深度，成形区残余应力与工艺参数和约束边界条件之间的变化规律。     

Research progress of aluminum alloy automotive sheet and application technology

Pretreatment technology is deeply discussed to explain its importance in guaranteeing properties and formability of aluminum alloy automotive sheet. Some typical applications of aluminum alloy automotive sheet to automotive industry are listed. Based on the author’s knowledge and recognition and research progress presently, the important research contents about aluminum alloy automotive sheet are emphasized. Reducing cost and price of sheet and going deeply into application research are the main work for expending the application of aluminum alloy automotive sheet in the automobile.     

激光诱导Cu合金等离子体光谱特性实验研究

采用调Q Nd:YAG激光器激发诱导Cu合金的等离子体,系统研究了等离子体光谱强度随时间演化特性,并探究了不同环境气氛对激光诱导等离子体光谱强度的影响.实验结果表明:信噪比最佳的延时选择与分析光谱线激发电位密切相关,而受环境气氛、分析元素的熔点、沸点影响不大;氩气和氦-氩混合气体环境与空气环境相比,激光诱导等离子体光谱强度明显增强.     

CO2激光焊接快速凝固耐热铝合金AA8009

采用3种不同的焊接速度（0.6, 1.5和2.4 m/min）, 对板厚为1 mm的耐热铝合金AA8009进行CO2激光焊接. 研究结果表明： 在焊接冷却速度为102～103 ℃/s时, 焊缝中心凝固组织为亚共晶组织, 大量细小的第二相粒子弥散分布在细小近等轴的α-Al中;在熔化区边界存在大量粗大的针状相分布在粗大胞状枝晶α-Al中;提高焊接速度可改善焊接接头组织和性能, 当焊接速度为2.4 m/min时, 焊缝组织类似于基材组织;焊接接头断裂发生在熔化区边界.     

强激光冲击锻铝薄板的实验

进行了锻铝合金(LD31)薄板试样在短脉冲强激光冲击下的实验研究.结果表明:在强激光冲击下,试样发生显著的塑性变形,变形后轴截面形状为类圆锥形;试样塑性变形量随激光能量的增加而增加,随着试样的厚度增加而减小;在其他工艺参数相同的情况下,圆形试样比正方形试样更容易发生塑性变形;试样冲击变形区正反二面表面粗糙度值下降,表面光洁度得到明显提高;试样冲击区的硬度没有得到显著提高,这和冲击强化有着很大不同;当激光能量的增加或者试样厚度减薄到一定程度时,试样将发生层裂,从其断口的形貌来看,其断裂方式属于韧性断裂.     

7050铝合金激光冲击强化的试验和数值模拟

依据激光冲击强化7050铝合金的试验,建立激光冲击强化的有限元模型,实现激光冲击强化的数值模拟,残余应力场的数值模拟结果与试验结果取得较好的一致.在不考虑各冲击参数之间交互作用的前提下,模拟研究冲击参数对残余应力场的影响.模拟结果表明:在激光功率密度小于一定阀值条件下,表面残余压应力最大值随激光功率密度增加而增加,超过阀值之后,表面残余压应力最大值减小;表面残余应力最大值和残余压应力层深度随着脉宽的增加而增加;通过增加光斑半径对残余压应力场的改善主要体现在对深度方向残余应力场的改善;多次连续冲击强化对残余应力场的改善效果比较明显.     

剥落腐蚀对7055铝合金板材力学性能的影响

通过室温拉伸、金相显微镜和扫描电镜研究剥落腐蚀(腐蚀时间为0～48 h)对7055铝合金板材力学性能的影响。研究结果表明:随着腐蚀时间的延长,板材的强度和伸长率在最初6 h内快速下降,6 h后慢速下降;腐蚀24 h后,板材的抗拉强度降至500 MPa以下,伸长率降至1%左右;腐蚀48 h后,板材的强度和伸长率分别下降约28%和87%;剥落腐蚀后板材表层产生了大量的沿晶腐蚀裂纹和腐蚀缺口;在拉伸时,腐蚀缺口处产生应力集中,增加了裂纹源数量,这是力学性能下降的主要原因。     

Air cushion furnace technology for heat treatment of high quality aluminum alloy auto body sheet

The process characteristics of heat treatment of aluminum alloy auto body sheet and the working principle of air cushion furnace were introduced. The process position and irreplaceable role of air cushion furnace in the aluminum alloy auto body sheet production was pointed out after the difficulty and key points in the whole production process of auto body sheet were studied. Then the development process of air cushion furnace line of aluminum alloy sheet was reviewed, summarized and divided to two stages. Based on the research of air cushion furnace, the key technology of it was analyzed, then the key points on process, equipment and control models of air cushion furnace for aluminum alloy auto body sheet in future were put forward. With the rapid development of automotive industry, there will be certainly a new upsurge of research and application of air cushion furnace for heat treatment of aluminum alloy auto body sheet.     

高Zn超高强铝合金的力学性能

研究了高Zn超高强铝合金Al-10.4%Zn-2.2%Cu-2.4%Mg-0.1%～0.15%Zr-0.224%Ag的热处理工艺.通过差热分析、金相组织观察、力学性能测试及TEM和SEM形貌观察,分析了该合金的微观组织和力学性能.研究结果表明,合金采用接近低熔点共晶熔化温度的强化固溶工艺及时效处理后,其力学性能明显优于用单级固溶和低温强化固溶工艺的合金性能,抗拉强度达到770 MPa以上,对应的延伸率为8%～10%.与国内其他的7xxx 系合金相比,该合金显示出超高强度和良好的塑性,这说明合理的固溶工艺可以提高合金化的超高强铝合金的强度和塑性.     

舟桥结构用铝合金的焊接试验

针对舟桥承重结构备选铝合金,进行实验室焊接试验,获得了氩气和氦一氩混合气保护下相应的焊接工艺参数,对焊接接头的强度、硬度等性能进行了试验检测和分析;进行大型多腔铝合金型材的焊接工艺试验,确定了铝合金舟桥甲板的合理制造工艺。