铝合金预拉伸厚板生产工艺研究

铝合金预拉伸厚板变形区域分为夹持区、过渡区和均匀区三个部分。在模拟厚板预拉伸变形过程基础上,分析了各变形区域变形机理和应力分布规律。夹持区变形不充分,导致残余应力不足60%,且内部应力分布复杂。过渡区残余应力沿拉伸方向分布不均匀,对不同尺寸板厚在不同拉伸工艺下的过渡区进行分析说明,过渡区范围与板厚度有关,其范围约为板厚的60%～70%。最后分析了均匀区应力演变规律,探讨了不同拉伸量和拉伸速度对不同尺寸厚板拉伸效果的影响,认为拉伸量2.0%～2.5%可满足较好的工艺要求。

铝合金厚板在航空航天领域中应用较为广泛,在厚板轧制淬火之后很容易出现变形等问题,直接的影响了整个厚板的成材率,对版型的控制以及矫直技术进行了分析,旨在有效的解决铝合金厚板变形问题,更好的发挥铝合金厚板自身的价值与效能。

采用直接热力耦合的方法,引入7075铝合金高温下的流变应力特征曲线,对不同厚度的7075铝合金板材在实际淬火工艺下的淬火过程进行数值模拟,揭示铝合金板材淬火残余应力分布规律;考虑铝合金板材拉伸过程中的实际夹持方式,对不同厚度7075铝合金板材实际拉伸过程进行数值模拟,分析对比拉伸后残余应力分布规律,并对拉伸工艺进行优化,确定最佳拉伸率和锯切量,揭示厚度变化对淬火残余应力、拉伸后残余应力以及锯切量的影响规律。利用钻孔法对实际拉伸的7075铝合金板材进行拉伸后残余应力的试验测试,数值模拟结果与试验测试结果相吻合。研究结果表明,随着厚度的增加,淬火残余应力、最佳拉伸率以及锯切量都相应增大,锯切量中过渡区长度为板材厚度的60%～70%。

简介6.5mm～120mm厚铝合金预拉伸板水浸自动探伤设备工作方式,探伤方法,检测效果,检测效率及铝合金预拉伸板水浸自动探伤的优越性。通过对浸入水槽的铝合金预拉伸板进行多通道检测,检测结果由c扫型式显示,可同时观察九个通道a扫探伤结果。可对缺陷精确定量、定位,探伤结果准确可靠。

基于有限元软件msc.marc,对7075铝合金厚板淬火过程和预拉伸过程进行参数化模拟。以淬火残余应力作为初始条件读入预拉伸模型,利用生死单元技术,对预拉伸机夹具的夹紧和放松进行模拟,并对拉伸机理进行研究。研究结果表明:在拉伸过程中,表层金属应力由受压逐渐变为拉应力,而内层金属一直受拉应力作用,松开夹具后,铝合金厚板回弹,应变出现松弛,应力大大减小;随着拉伸量的增加,残余应力随之减小;而塑性变形随之增加;当拉伸量相同时,残余应力随铝合金板厚的增加而增加,为达到消除残余应力的最佳效果,预拉伸量需随板厚的增加而增加;在满足应力消除效果的前提下,拉伸量应取较小值。

研究了不同热处理工艺下7a55铝合金淬火预拉伸(w51)板材的力学性能、腐蚀性能、电导率变化以及相应的微观组织特点。用正交实验分析双级时效工艺,结果表明7a55铝合金双级时效的四因素中第二级时效温度和时间是影响最终性能的主要因素。淬火预拉伸7a55合金板材最佳双级时效热处理工艺分别为:t7651:121℃×5h+170℃×6h,t7451:121℃×5h+160℃×14h。电镜观察结果表明,t7451、t7651时效时晶内析出半共格的η′相和η相,并有不同程度粗化,晶界为断续分布的粗大η平衡相。这种微观结构能有效的提高7a55合金板材的电导率和腐蚀性能,同时使合金具有较高强度。

通过研究单级、双级和三级时效对新型高强铝合金强韧性的影响,探索使该合金具有最佳强韧性配合的热处理工艺。此外,对该合金在不同热处理条件下的kic试样的断裂特征进行了观察。

根据弹性力学理论,针对铝板内部拉、压应力分布所产生的两种不同应变情况,推导出适应不同应变情况的改进剥层应变法.为验证该方法的准确性,通过有限元的方法对试件施加已知的初始内应力,运用生死单元技术模拟材料的去除,将得到的应变代入利用推导公式设计的vb数据处理系统中求出剥层深度应力.将求得的应力与初始已知的应力相比较,发现两者能很好地吻合,说明该方法可以用于预拉伸铝合金厚板内部残余应力的测量.

采用层削法对2a12铝合金淬火厚板在预拉伸前后的残余应力进行了测定,厚板的淬火采用阵列喷淋及水浴两种方式。结果表明:两种淬火方式在厚板内部都形成了"内拉外压"的典型分布规律;喷淋方式的淬火强度相对较低,只在厚板靠近表层的地方形成了较大的残余应力,内部靠近中面的位置残余应力水平接近于0;水浴方式淬火强度更大,在厚板整个厚度上形成了单调连续分布的残余应力;预拉伸使喷淋和水浴两种淬火板内的残余应力都大幅度消减;强度更高的淬火工艺加大了板内金属力学性能的不均匀性,减弱了残余应力消减的效果。

运用有限元法对7075铝合金厚板预拉伸过程进行了数值模拟,获得了预拉伸板内部的残余应力分布,研究了预拉伸量对残余应力演变的影响。采用裂纹柔度法对淬火板和预拉伸板(拉伸量分别为1.8%、2.2%和2.5%)进行了残余应力检测,计算得到了不同工艺下铝厚板内部的残余应力分布。结果表明:预拉伸能够大幅消减淬火残余应力,当拉伸量为2.2%左右时,残余应力减少至±20mpa,能够满足后续加工的要求。

利用msc.marc非线性有限元软件建立了一个淬火-预拉伸模型,并利用该模型对7075铝合金厚板进行了仿真研究。仿真结果表明,对于7075铝合金的最佳拉伸量为2.0%～2.5%,预拉伸后板内残余应力降低幅度可达90%以上,且残余应力分布形式由淬火态的"m"型演变为预拉伸后的"w"型;随着拉伸量的增加铝板内塑性变形合格的区域逐渐增加,可利用预拉伸中的等效应力分布状态确定锯切区。若提供适当的残余应力测试结果,利用有限元仿真模型可有效地揭示铝合金厚板淬火-预拉伸内部残余应力的演变规律。

针对铝合金厚板内部残余应力检测难、预测难、控制更难的问题,通过三因素三水平正交试验,运用裂纹柔度法检测了7075铝合金预拉伸板的内部残余应力,总结了其分布规律,根据厚板内部的应力分布特点,构造了应力分布线型函数;运用非线性回归技术,建立了关键点应力值与淬火板表面应力的关系,构建了预拉伸板残余应力场评估模型.结合测试得到的淬火板表面应力和回归得到的关键点应力值,重构预拉伸板残余应力场.对某厂生产的预拉伸板进行的残余应力评估表明,该模型具有较强的工程实用性.

采用比例试样与50mm定标距的非比例试样对6005a-t6铝合金型材进行室温拉伸试验,并对两种类型试样测得的断后伸长率进行了研究。试验结果表明:采用比例试样测得的断后伸长率结果比较接近,能够反映材料的真实性能,且此时的断后伸长率具有可比性;采用非比例试样测得的断后伸长率结果相差较大,且对于同一试样,l0越大,a越小。

光机电optics&mechanics&electrics 76军民两用技术与产品2016·2（下） 锻造生产是一个很古老的行业，锻造生产的优越性在于它不但 获得机械零件的形状，而且能改善材料的内部组织，提高力学性能。 由于铝及铝合金性能优异，因此其已经广泛应用于机械、电力、电子、 汽车、船舶、建筑、仪表、五金以及家庭生活用品等各个领域。因此， 对于力学性能要求高、承受力大的重要机械零件，多数采用铝合金 锻造方法来制造。在飞机上铝合金锻造件的重量占77%，坦克上锻 造件重量占68%，汽车上铝合金锻造件重量占76%。 一、铝合金锻造工艺流程及特点分析 （一）主要制造流程。锻压生产在工业行业中占有极重要的地位， 铝合金也是锻造中常用的材料，凡是用低碳钢可以锻出的各种锻造， 都可以用铝合金锻造生产。合金锻造零件大多数都是安全件，又是

日前,中铝西南铝成功研制出的国内最大截面超宽超厚铝合金预拉伸板,顺利通过了由中国航空工业集团公司组织的专业评审.该产品配套航空航天飞行器后可有效减轻后者自身重量,提高其使用寿命和安全性能.2012年,西南铝就开始实施整体承力构件所需的超宽超厚铝合金预拉伸板材的材料研制.超宽超厚铝合金预拉伸板具有的高强韧、高损伤容限,尤其是优良的疲劳性能,对材料研制提出了更高更苛刻的技术要求,研制工作一时难以取得突破.因为随着材料规格的增大,工程

近日,中铝西南铝成功研制出国内最大截面超宽超厚7050铝合金预拉伸板,并顺利通过了中航工业组织的专业评审,成为继美铝、加铝之后,世界上第三家能生产该类产品的企业。这标志着西南铝已完全具备第三代铝合金材料的生产能力,实现了同类产品国产化,填补了国内空白。

中国重型机械研究院有限公司承担的西南铝业(集团)有限公司120mn高强度航空铝合金厚板拉伸机项目于11月11日在重庆竣工投产。重庆市政府、国家国防科工局、中国铝业公司、中国商飞公司、中国航天科技集团公司等有关部门领导和中重院谢东钢院长、赵永平院长助理、市场开发部王殿楹部长共同出席了竣工投产仪式。

美国专利us6402860b2本发明涉及的铝合金成分如下:(1)1wt%～6wt%组份a(它是从ti、v、hf、zr组中选出的一种或多种元素);(2)3wt%～13.5wt%组份b(它是从la、ce、pr、nd、含铈的稀土合金、ca、sr、ba组中选出的一种或多种元素);(3)2wt%～18wt%组份c(从mg和li组中选出的一种或多种元素)。其加工步骤为:先将铝合金加工成含有组份a、b和c的预型

本发明涉及的铝合金成分如下：（1）1wt％-6wt％组份a（它是从ti、v、hf、zr组中选出的一种或多种元素）；（2）3wt％。13．5wt％组份b（它是从la、ce、pr、nd、含铈的稀土合金、ca、sr、batch中选出的一种或多种元素）；（3）2wt％～18wt％组份cl从mg和li组中选出的一种或多种元素）。其加工步骤为：先将铝合金加工成含有组份a、b和c的预型件，然后再将该预型件加热n200℃～600℃之间的温度，其温度上升率在2℃／s-200℃／s之间。生产预型件的步骤为：快速形成铝合金固化粉末；铝合金包括铝晶体和金属间化合物，铝晶体的平均晶粒直径≤1000nm；金属间化合物的平均晶粒直径≤50nm；铝合金的硬度hrb在50。100之间，温度≥2000c时临界镦粗比率为70％，在20℃时伸长率≥10％。

为消除铝合金预拉伸板中的残余应力,采用弹塑性有限元法对振动时效消除残余应力进行数值模拟。研究振动时效工艺参数对残余应力消除的影响,结果表明只有铝合金预拉伸板产生一定的塑性变形振动时效才能有效消除残余应力;对于共振时效,激振产生的较大振幅能更有效消除残余应力;激振时间对激振效果影响不大。

采用裂纹柔度法测试残余应力时,柔度函数的计算和插值函数阶数的合理选择对计算结果的精确性有着较大影响。采用有限元法计算得到测试试样的裂纹柔度函数;考虑应力计算不确定度两个主要的来源:应变测量数据的随机误差以及模型误差,基于应力总不确定度的最小化目标,确定最优的插值函数阶数,进而计算得到铝合金预拉伸板7050-t7451内部残余应力的分布规律。结果表明:采用9阶勒让德多项式能较好地拟合此铝合金板材内部残余应力的分布,不确定度的均方根值为2.797mpa,预拉伸板内部残余应力呈明显的外压内拉的"m型曲线"分布规律。

采用拉伸性能测试、慢应变速率拉伸测试、dsc分析、电导率测试及透射电镜观察,研究不同回归再时效(rra)处理制度对7a55铝合金淬火预拉伸(w51)板材显微组织、拉伸性能和抗应力腐蚀(scc)性能的影响。结果表明:采用120℃、24h预时效,180℃、60min回归处理和120℃、24h终时效的rra工艺,可使7a55合金获得与t6态相当的强度,而电导率大大提高,抗应力腐蚀性能接近t73态水平。7a55合金经适当的rra处理后,晶内保持类似于t6状态的显微组织结构,为细小、弥散的η′相和极少量的η相;同时使晶界析出物的大小和分布特征与t73状态类似,为呈断续、孤立分布的粗化平衡相。