高强铝合金

摘要： 完成了7根预应力7075铝合金筋嵌入式补强混凝土梁试件的四点弯曲静载试验,应用非接触式数字图像相关法对混凝土加固梁的裂缝形成、分布、裂缝宽度和间距进行分析,研究了铝合金加固量、预应力以及预应力水平对嵌入式补强混凝土梁试件破坏模式和裂缝特性的影响。试验研究表明:铝合金筋嵌入式补强法可以显著提高混凝土梁的承载能力,施加预应力进一步增强加固梁的强度并延缓混凝土开裂和钢筋屈服;端部锚固有效避免了加固梁试件发生剥离破坏,提高高强铝合金强度利用率;施加预应力、增大加固量和提高预应力水平,均可以有效控制裂缝扩展,减小裂缝宽度和间距;根据中国《混凝土结构设计规范》(GB 50010−2010)对嵌入式非预应力/预应力铝合金筋补强混凝土梁的裂缝宽度和分布进行了计算,理论计算值与试验结果吻合良好,结果表明:中国混凝土结构设计规范给出的正常使用状态下最大裂缝宽度计算方法能够较好地考虑预应力、加固筋数量以及预应力水平对最大裂缝宽度的影响,适用于嵌入式补强钢筋混凝土受弯构件的裂缝计算与分析。

摘要： 近年来,我国由世界制造大国向制造强国转变,增材制造(Additive Manufacturing,AM)技术顺应制造业高速发展的趋势而生,由于其自身独特的优势获得了高速发展。与传统材料加工方式相比,增材制造技术基于分层-叠加原理,可实现特殊零部件的定制,具有零件生产周期短、材料消耗少等特点。高强铝合金增材制造技术主要应用在航空航天领域,为了开发更有效的高强铝合金AM工艺,以降低成本和提高质量,从增材制造技术优势出发,讨论了几种高强铝合金先进增材制造方法和改善其力学性能的方式,同时介绍了减少或消除缺陷的先进增材制造技术工艺的最新发展。

摘要： 为研究结构工程中高强铝合金轴心受力构件的局部稳定性能,对7个7075-T6铝合金H型截面短柱开展了轴心受压试验,测量了7075-T6铝合金的材料力学性能和试件的局部几何初始缺陷,分析了试件的破坏形态、局部屈曲承载力、极限承载力.试验结果表明,7075-T6铝合金材料平均名义屈服强度达到536 MPa;试件翼缘与腹板的平均局部几何初始缺陷幅值分别为0.29%和0.04%,属于《铝合金建筑型材第1部分:基材》(GB/T 5237.1—2017)中的高精级构件.采用基于板件应变的“应变反转法”与基于板件位移的“N-w^(2)法”确定了构件的局部屈曲荷载,板件宽厚比越大,构件局部屈曲应力与极限应力越小,同时局部屈曲应力与极限应力的比值也越小,说明对于宽厚比大的板件,其局部屈曲后强度提升明显,设计中应予以利用.将构件的极限承载力的试验结果与各国规范计算值进行了对比,现行《铝合金结构设计规范》(GB 50429—2007)和欧洲规范(EN 1999-1-1:2007 Eurocode 9)均采用“有效厚度法”对铝合金板件屈曲后强度进行设计,美国规范(The Aluminum Design Manual 2015)基于全截面计算,通过材料强度折减,以考虑局部屈曲引起的截面承载力的降低.3个规范计算值与试验结果的平均比值分别为0.840、0.824和0.923,表明现行国家规范和欧洲规范均对7075-T6高强铝合金轴压构件的极限承载力的计算偏于保守,美国规范的计算结果更加准确.

摘要： 微气孔是电弧增材制造2219铝合金面临的主要问题。采用Advanced CMT+P(变极性CMT+脉冲)熔滴过渡模式,研究了EP/EN(正负半周波数)、扫描速度、送丝速度等电弧增材工艺参数对成形2219铝合金微气孔缺陷的影响规律。结果表明:通过改变EP/EN、扫描速度、送丝速度等参数调控热输入可影响气孔率;在热输入较低时,气孔以形核和长大为主,随热输入增加微气孔数量增多、尺寸增大;在热输入较高时,气孔逸出开始占优,随热输入增加微气孔数量减少;在热输入低至230.5或高至439.5 J/mm时,平均气孔率均可降低至0.2%以下。

摘要： 铸造高强铝合金具有密度低、强度高、铸造性能好、耐腐蚀等优点。已广泛应用于航海、军事、航空航天等领域。铸造高强铝合金在军工、汽车等行业中发挥着越来越重要的作用,受到了社会相关行业的高度重视。然而,高强铸造铝合金部件在性能上很大程度取决于铸件结构、铸造工艺及热处理情况。虽然铸造工艺对铸件的组织性能有着重要的影响,但是高强铝合金的热处理性能也不容忽视。铝合金铸件工艺要求及热处理技术标准范围宽,在实际操作中制造商只能根据具体的零部件使用环境及性能要求,进一步优化铸造和热处理工艺。在这种情况下生产质量难以保证,阻碍了高强铸造铝合金优势的充分发挥。然而,高强铝合金只有通过优异的铸造技术及先进的热处理工艺,才能够保障高强铝合金的综合性能。本文通过分析高强铝合金铸造及热处理工艺,旨在为同行业提供参考。

摘要： 铝合金具备质轻、比强度高、抗蚀性优良等特性,已广泛应用于航空航天、船舶海工、汽车工业等高端精密制造领域。基于激光选区熔化技术成形的铝合金零件满足复杂定制结构件轻量化和功能一体化的制造需求,在船舶海工领域具有潜在的发展空间和优势。本文概述了激光选区熔化技术成形铝合金的关键技术难点,包括快速凝固过程中缺陷的形成机理及工艺控制途径,重点介绍了国内外采用激光选区熔化技术成形Al-Mg-Sc-Zr高强铝合金的研究现状及重要进展,讨论了未来研究中的难点问题和发展趋势,为其在船舶海工领域的工程应用和机理探索提供思路。

摘要： 由于应力腐蚀开裂没有前兆,其危害性及破坏性极大,影响行车安全,故研究7xxx系铝合金焊接应力腐蚀机理意义重大。通过理论分析、系列验证试验,研究了7xxx-T6铝管焊接件的应力腐蚀机理,并对比6xxx-T6材料,提出了合理的工艺改进建议。

摘要： 高强铝合金(2×××,7×××等)因具有比强度高、加工性好等优点而被航空航天、汽车等领域广泛应用。随着大推重比飞行器设计及汽车轻量化技术的发展,轻质结构材料的需求日益增加,同时零部件也面临着“薄壁化、中空化、复合化”的发展趋势,高强铝合金的传统加工方法越来越难以满足要求。近年来,激光选区熔化成形(selective laser melting,SLM)作为一种常见的金属增材制造技术(additive manufacturing,AM)在复杂零部件成形领域受到关注,有望成为进一步拓宽高强铝合金应用领域的新兴技术。然而,SLM成形高强铝合金因易产生周期性热裂纹和粗大柱状晶不良组织等问题而发展缓慢,晶粒细化是克服增材制造高强铝合金这一固有热裂问题的关键所在。本文综述了近年来SLM成形高强铝合金显微组织和力学性能调控等方面的研究进展,归纳了不同体系合金的力学性能,重点阐述了抑制SLM成形高强铝合金中热裂纹形成的主要策略,包括SLM工艺参数优化以及通过微合金化或添加纳米颗粒细化晶粒等方法。指出当前研究存在的主要问题是合金成分的改变对材料综合性能以及热处理制度的影响规律尚不清晰等,并展望了未来的发展趋势,如SLM成形新型高强铝合金成分设计与综合性能评价、利用后处理工艺等手段进一步提升合金综合性能以及专用晶粒细化剂的设计与细化机制探究等。

摘要： 目的研究2A12铝合金在室内模拟及强化腐蚀环境下的腐蚀行为与机理,建立快速评价铝合金腐蚀寿命的加速试验方法。方法利用设计的室内加速腐蚀环境试验谱,通过实施模拟海洋大气环境效应的循环盐雾加速腐蚀试验,采用外观检查、SEM、XRD及电化学测试等手段,表征了暴露不同周期样品的腐蚀失重、腐蚀形貌、腐蚀产物成分、极化曲线及阻抗谱等腐蚀性能,分析和归纳了铝合金的加速腐蚀行为与机理。结果随着腐蚀暴露时间的延长,2A12样品腐蚀失重动力学符合幂函数规律且关系式为D=1.662t1.061,腐蚀速率呈现短暂降低后迅速增加再逐步下降的变化趋势;腐蚀形貌从腐蚀产物均匀分布到逐渐变得集中和突出表面,后期局部出现脱落,腐蚀产物成分均以Al_(2)O_(3)为主,与腐蚀机理分析的化学反应过程基本一致。极化曲线Tafel拟合结果表明,腐蚀电位整体呈现稳定并缓慢减小的变化趋势(‒0.509~‒0.392 V),腐蚀电流密度呈现先波动增加后减小的变化趋势(0.271~0.882 A/cm2);阻抗谱均在高频区表现为1个容抗弧,且容抗弧半径呈现“减小—增大—减小至稳定”的变化趋势;阻抗谱等效电路拟合结果表明,腐蚀产物膜电阻Rf呈现“增大—减小—增大—减小”的变化趋势,极化电阻Rp整体呈现先减小后增大的变化趋势。结论循环盐雾环境对高强铝合金腐蚀的加速效果显著,从腐蚀动力学、腐蚀产物形貌及成分、电化学特性等角度,能够比较全面地表征铝合金的加速腐蚀行为与机理,为进一步研究加速腐蚀试验的模拟性和相关性提供条件。

摘要： 高强度铝合金结构强韧性差一直是困扰航空航天、高速列车等重大装备的世纪难题。为了探明熔焊接头细晶带的软化及失效机理,为建造高损伤容限的轻量化铝合金结构提供科学支撑,西南交大对激光焊接7075铝合金熔合线处存在着的一个宽度仅为数十微米的贯穿板厚的细小等轴晶区进行了深入研究。

摘要： 本文利用剥落腐蚀性能测试方法,使用金相观察(OM)、扫描电镜观察(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等分析手段,研究中间锻造工艺对高强铝合金耐腐蚀性能的影响,以及中间锻造工艺对高强铝合金晶粒和析出相的影响.结果表明通过中间锻造工艺成形的晶粒均匀细小,而且晶界析出相间距增大,能有效阻止析出相之间的电链应,使得合金耐腐蚀性能得到大幅提升.

摘要： 轻质高强钢、高强铝合金、钛合金等板材是大飞机、新一代战机、大型运载火箭、长寿命卫星和节能型汽车制造中具有广泛应用前景的轻质高强板材,而这些轻质高强板材都属于难变形材料,而其制造的轻量化结构也属难成形结构.因此,如何实现轻质高强板材的精确成形已成为当前的研究热点.本文在总结国内外高强钢热冲压工艺研究概况及传统铝合金成形工艺存在问题的基础上,借鉴高强钢热冲压工艺原理,针对可热处理高强铝合金成形性差的特点,提出了可热处理高强铝合金板材的同步冷却热成形新工艺,并展望了其潜在的应用前景.此外,在综述其研究进展的同时分析了同步冷却热成形工艺在应用过程中需要解决的关键问题.

摘要： 蠕变时效成形因可实现形性协同制造已成为航空航天高强铝合金高筋薄壁构件制造中的关键技术.但在蠕变时效前期加载阶段,高强铝合金高筋薄壁构件因其筋厚比大,导致筋条上应力梯度大,易失稳,造成不可挽回的经济损失.本文以7B04铝合金高筋薄壁构件作为研究对象,通过有限元软件MSC.MARC仿真模拟出壁板蠕变时效成形工艺前期加载阶段;运用三点法与有限元仿真法相结合,利用特征节点的屈曲量斜率在加载过程中的突变作为失稳的判据预测了壁板蠕变时效成形极限半径;并通过试验验证了此方法可行性与准确性;与传统的利用仿真法相比,此方法不需要反复调试仿真模型,节省了大量时间,且求得的模具半径误差小.为中国大型高筋薄壁构件蠕变时效成形工艺提供理论和实际指导.

摘要： 为了研究高强铝合金层状结构复合板在低速冲击载荷下的性能,利用ABAQUS有限元分析软件对复合板的冲击断裂行为进行了数值模拟.研究了复合板的层数(2、3、4、5)、复合比(706/705为1∶4、2∶3、3∶2、4∶1)、冲击面对复合材料冲击性能的影响.结果表明,706/705复合比为1∶1,冲击面为706时,3层复合板的冲击能量最高;706/705复合比为1∶1,冲击面为705时,4层复合板冲击能量最高.层数为5时,706/705复合比越大,复合板的冲击能量越低,并且复合比相同时,冲击面为706的复合板的冲击能量高于冲击面为705的复合板.

摘要： 时效成形工艺,利用铝合金的蠕变和时效特性,是将成形与时效热处理同步进行的一种大型整体壁板类构件先进制造技术.为了保证壁板构件承载性能,采用时效成形基本热/力参数调控的范围有限.因此,本文提出了一种高强铝合金构件电脉冲辅助时效成形工艺,并以2219铝合金平板构件为对象,研究了电脉冲对时效成形构件回弹量和力学性能的影响.结果表明:与常规时效成形工艺相比,电脉冲辅助时效成形工艺有效降低了构件回弹量,提高了成形效率;电脉冲辅助时效成形工艺显著提升了构件整体力学性能并减小了拉压应力层力学性能的差异.为发展电脉冲辅助时效成形新工艺技术和实现高强铝合金时效成形过程形/性协同调控奠定了基础.

摘要： 采用硬度测试、室温拉伸性能测试、金相显微镜、扫描电子显微镜及透射电子显微镜等方法研究了Al-3Zn-4.5Mg-1Cu、Al-4Zn-3.5Mg-1Cu和Al-4.5Zn-3.5Mg-1Cu三种高强铝合金挤压棒材的显微组织、时效硬化行为和力学性能,探讨分析了锌镁元素含量的影响机理。Al-4.5Zn-3.5Mg-1Cu合金的时效硬化效果最显著,经120/°C24h时效后维氏硬度达183HV3,抗拉强度达617 MPa,屈服强度为590 MPa,延伸率为10.6％。Zn元素含量或Zn/Mg比值升高增加了时效时沉淀强化相的密度,减小了其尺寸,从而提高了强化效果。

摘要： 分析了Al-Zn-Mg系高强铝合金喷射成型工艺的发展,总结了热处理对喷射成型的Al-Zn-Mg系高强铝合金性能的影响以及喷射成型工艺对Al-Cu-Mg系高强铝合金腐蚀性能的影响.指出均匀化处理、双级固溶处理和T6时效处理等热处理工艺对喷射成型的高强铝合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率都有一定程度的提高.喷射成型工艺流程短、成本低、沉积效率高,是一种富有发展前景的近终成形快速凝固技术.

摘要： 阐述了影响高强铝合金熔铸设备炉衬材料的各种因素,从选材和设计方面介绍了高强铝合金熔铸设备炉衬,并介绍了高强铝合金的熔化和凝固点对炉衬安全因素的影响,就其研究开发提出了工况仿真模拟测试系统.

摘要： 高强铝合金(7000系)因其合金含量高、元素密度差异大,凝固过程中存在成分偏析、易开裂等问题,难以采用普通铸造方法直接成型.本文开展环缝式强电磁搅拌熔体处理及流变模锻成型技术研究,考察了施加与未施加环缝式强电磁搅拌熔体处理对试样微观组织与力学性能的影响.试验表明:施加环缝式强电磁搅拌熔体处理能有效改善合金组织细化与均匀化,热裂倾向明显减小,合金的成型性能和力学性能均大幅提高,有助于高强铝合金零件的近净成型.

摘要： 为优化航空、航天、轨道交通用高强铝合金材料工业化生产制备工艺,为工业化生产预拉伸工艺优化提供数据和微观机理支持.采用室温力学性能对比分析,断口形貌扫描电镜(SEM)上进行观察,透射电镜观察等手段,分别研究了预拉伸对2A12合金170°C/22h时效态、2024自然时效态和7N01合金120°C/24h时效态的组织及性能组织和性能的影响.结果表明,预拉伸处理可以提高2Al2合金的强度,且屈服强度提高明显,延伸率随着预拉伸量的增加逐渐降低;2024合金板材随着淬火后预拉伸处理提高了合金的强度.预拉伸量2％时,强度和塑性都可达到最高点.7N01合金随着预拉伸量的增加,抗拉强度先提高后降低,屈服强度保持提高趋势,延伸率呈降低趋势.2Al2合金中GP区和θ'相的形核与位错关系较大,7N01合金中GP区和η'相主要依靠过饱和溶质原子和空位扩散聚集而成.

摘要： 本发明提供一种高强度铝合金，其特征在于，包括2.0至13.0重量％的铜(Cu)，0.4至4.0重量％的锰(Mn)，0.4至2.0重量％的铁(Fe)，6.0至10.0重量％的硅(Si)，大于0.0且小于7.0重量％的锌(Zn)，大于0.0且小于2.0重量％的镁(Mg)，大于0.0且小于1.0重量％的铬(Cr)，大于0.0且小于3.0重量％的镍(Ni)，大于0.0且小于0.05重量％的生产诱导的杂质及余量的铝(Al)。

摘要： 本申请公开了一种高强度耐腐蚀铝合金的制备工艺及高强度耐腐蚀铝合金。高强度耐腐蚀铝合金是由高强度耐腐蚀铝合金原料加工而成。高强度耐腐蚀铝合金原料的重量百分比组成为：0.45～0.60重量百分比的硅、0～0.25重量百分比的铁、0.40～0.50重量百分比的铜、1.2～1.45重量百分比的锰、0～0.04重量百分比的镁、0～0.04重量百分比的铬、0～0.05重量百分比的锌、及余为铝。

摘要： 本发明公开了一种高强2024铝合金加工工艺及高强2024铝合金，涉及铝合金技术领域，其技术方案要点是：将固溶与峰时效处理后的样品在室温下进行冷轧变形，下压量为A；将S1中的样品放置在110‑130°C退火t时间后在室温下进行轧制，累计下压量为B；将S2中的样品放置在110‑130°C退火2t时间后在室温下进行轧制，累计下压量为C；将S3中的样品放置在110‑130°C退火4t时间后在室温下进行轧制，累计下压量为D；将S4中的样品放置在110‑130°C退火8t时间后在室温进行轧制，最后总下压量为E。本发明中的2024铝合金在室温时为层状界面组织，并且拥有较高的位错密度，具有842MPa的抗拉强度。

摘要： 本发明提供一种高强度铝合金，其特征在于，包括2.0至13.0重量％的铜(Cu)，0.4至4.0重量％的锰(Mn)，0.4至2.0重量％的铁(Fe)，6.0至10.0重量％的硅(Si)，大于0.0且小于7.0重量％的锌(Zn)，大于0.0且小于2.0重量％的镁(Mg)，大于0.0且小于1.0重量％的铬(Cr)，大于0.0且小于3.0重量％的镍(Ni)，大于0.0且小于0.05重量％的生产诱导的杂质及余量的铝(Al)。

摘要： 本发明提供用于电子设备用的框体等的、高强度且热传导性良好的同时能够实施白色调且具有适当黄色的耐酸铝皮膜的高强度铝合金板。对包括Mg:0.80～1.8质量％、Fe:0.05～0.30质量％、Si:0.20质量％以下、Cu:0.03～0.15质量％、Mn:0.05～0.20质量％、Cr:0.05～0.15质量％、Zn:控制为0.15质量％以下、剩余部分的铝以及不可避免的杂质的铝合金铸块实施在560～620°C的温度下保持1～5小时的均质化处理后，实施热轧、中间退火或不经过中间退火、最终冷轧率为15～95％的冷轧，得到0.2％屈服强度为180MPa以上、导电率为40(IACS％)以上的铝合金板。

摘要： 本发明提供用于电子设备用的框体等的、高强度且热传导性良好的同时能够实施白色调且具有适当黄色的耐酸铝皮膜的高强度铝合金板。对包括Mg:0.80～1.8质量％、Fe:0.05～0.30质量％、Si:0.20质量％以下、Cu:0.03～0.15质量％、Mn:0.05～0.20质量％、Cr:0.05～0.15质量％、Zn:控制为0.15质量％以下、剩余部分的铝以及不可避免的杂质的铝合金铸块实施在560～620°C的温度下保持1～5小时的均质化处理后，实施热轧、中间退火或不经过中间退火、最终冷轧率为15～95％的冷轧，得到0.2％屈服强度为180MPa以上、导电率为40(IACS％)以上的铝合金板。

摘要： 本申请公开了一种高强度耐腐蚀铝合金的制备工艺及高强度耐腐蚀铝合金。高强度耐腐蚀铝合金是由高强度耐腐蚀铝合金原料加工而成。高强度耐腐蚀铝合金原料的重量百分比组成为：0.45～0.60重量百分比的硅、0～0.25重量百分比的铁、0.40～0.50重量百分比的铜、1.2～1.45重量百分比的锰、0～0.04重量百分比的镁、0～0.04重量百分比的铬、0～0.05重量百分比的锌、及余为铝。

摘要： 本发明涉及金属表面处理技术领域，具体涉及一种高强铝合金阳极氧化电解液及高强铝合金阳极氧化膜的制备方法和高强铝合金工件。本发明提供的高强铝合金阳极氧化电解液，包括0.1～0.2mol/L的植酸。高强铝合金在植酸溶液中通电后表面会发生氧化反应，且可以通过调整植酸浓度和氧化电压得到厚度为3～5μm的阳极氧化膜，在膜层比较薄、不影响基体疲劳性能的前提下，即可显著提高高强铝合金的耐蚀性，尤其适用于改善Al‑Cu、Al‑Mg‑Si及Al‑Zn‑Mg‑Cu系高强度铝合金的耐蚀性；另外，本发明采用天然植物提取物植酸，经济实惠，环保无毒，废水处理工艺简便，具有较好的应用价值和经济、社会效益。

摘要： 本发明涉及金属表面处理技术领域，具体涉及一种高强铝合金阳极氧化电解液及高强铝合金阳极氧化膜的制备方法和高强铝合金工件。本发明提供的高强铝合金阳极氧化电解液，包括0.1～0.2mol/L的植酸。高强铝合金在植酸溶液中通电后表面会发生氧化反应，且可以通过调整植酸浓度和氧化电压得到厚度为3～5μm的阳极氧化膜，在膜层比较薄、不影响基体疲劳性能的前提下，即可显著提高高强铝合金的耐蚀性，尤其适用于改善Al‑Cu、Al‑Mg‑Si及Al‑Zn‑Mg‑Cu系高强度铝合金的耐蚀性；另外，本发明采用天然植物提取物植酸，经济实惠，环保无毒，废水处理工艺简便，具有较好的应用价值和经济、社会效益。

摘要： 本发明公开了一种高强铝合金的制备方法及高强铝合金，将铝合金母合金锭在熔炉中熔化后，将Al10Sr及AlTi5CB中间合金锭加入熔体中，AlTi5CB中间合金添加量为母合金锭总重的1‑2％；搅拌、通干燥氮气喷吹10分钟，温度保持在720‑740°C；静置10‑20分钟后在金属型模具中进行浇注得到铸件。本发明提供的高强铝合金，合金通过添加Sr、Ti、C、B元素，控制Fe、Cu、Zn含量在低水平，适当提高Mg含量，来提高铝合金的强度，并保证铝合金的塑性指标；本发明所添加的C、B元素，可在熔体中形成的弥散分布的TiBC颗粒，可促进基体的非均质形核，细化合金组织，减小组织中二次枝晶间距，显著提升合金的力学性能指标，并可有效防止Si溶于TiAl3造成的晶格畸变，进而影响细化强化效果的问题。