合金鋁管質量控制行為采用輕量化構件是減小能源消耗和環(huán)境污染,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。空心鋁合金型材作為典型的輕量化構件在軌道交通、車輛船舶、建筑結構以及航空航天等領域被廣泛使用,而包括熱塑性變形和…
合金鋁管質量控制行為 采用輕量化構件是減小能源消耗和環(huán)境污染,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。空心鋁合金型材作為典型的輕量化構件在軌道交通、車輛船舶、建筑結構以及航空航天等領域被廣泛使用,而包括熱塑性變形和固態(tài)焊合兩個物理現(xiàn)象的分流擠壓工藝是制備空心鋁合金型材的關鍵技術。近年來,隨著我國高速列車的快速發(fā)展,高速列車車體用高性能大規(guī)格復雜截面空心鋁合金型材的需求與日俱增。高速列車的高速性、輕量化、舒適性和安全性等特點對高速列車車體鋁合金型材在結構、功能和性能等方面與常規(guī)軌道交通車體鋁合金型材相比存在根本性的不同,這對鋁合金型材的微觀結構和性能,尤其是焊縫質量,提出了苛刻的技術要求。隨著全球經濟和科學技術的迅猛發(fā)展,環(huán)境污染、生態(tài)失衡、資源枯竭以及能源消耗劇增等問題日益凸顯,如何實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展成為全人類所面臨的共同問題。然而,仍存在幾個關鍵問題亟待研究和解決:(1)固態(tài)焊合過程的物理模擬方法、焊合界面結合程度與界面性能的定量表征方法、固態(tài)焊合條件與界面結合程度的定量關系。(2)分流擠壓焊合工藝中縱向焊縫、橫向焊縫和縮尾缺陷的形成與演變、微觀結構、抗腐蝕性能以及其對擠壓型材力學性能的影響規(guī)律。(3)分流擠壓模具結構和工藝參數(shù)與分流擠壓焊合行為、焊縫微觀組織結構及型材力學性能的內在聯(lián)系以及焊縫質量的控制方法。(4)擠壓焊合過程中的固態(tài)焊合機理、焊縫微觀結構與界面結構的動態(tài)演變及其對型材焊縫質量的影響規(guī)律。(5)具有普適性的分流擠壓型材焊縫質量定量評估方法。針對上述亟待解決的關鍵問題,本文開展的主要研究工作和取得的研究成果如下:(1)提出了等溫熱壓縮焊合與常規(guī)等溫熱壓縮對比研究的新思路,研究了6063鋁合金材料在673 K-803 K的變形溫度范圍和0.001 s-1-10 s-1的應變速率范圍內的熱變形和固態(tài)焊合行為。研究了在不同變形溫度和應變速率下進行熱變形和固態(tài)焊合時材料的晶粒結構、晶界特征、織構以及焊合界面結構的演變規(guī)律。提出了一種表征界面結合率的方法,并建立了界面結合率與變形溫度和應變速率的定量關系。研究了變形溫度和應變速率對材料顯微硬度和剪切強度的影響規(guī)律。提出了能夠反映焊合界面結合程度的界面性能特征參數(shù)。
文章來源:鋁管,6061鋁管,合金鋁管,無縫鋁管,方鋁管,大口徑鋁管,厚壁鋁管,天津吉斯特鋁業(yè)有限公司
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