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5a02铝合金背压式梯度挤镦工艺数值模拟与实验研究

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塑性工程学报 2022年第5期29卷 23-30页

作者：李萍闫中原郭胜华周金朝薛克敏合肥工业大学材料科学与工程学院安徽合肥230009

以5a02铝合金为研究对象,在300℃下,采用具有“多梯度层”结构的背压式梯度挤镦工艺对其进行了变形,模拟分析了5a02铝合金背压式梯度挤镦工艺的变形行为;对变形试样进行了显微组织观察和显微硬度测试。结果表明:背压式梯度挤镦工艺具有... 详细信息

以5a02铝合金为研究对象,在300℃下,采用具有“多梯度层”结构的背压式梯度挤镦工艺对其进行了变形,模拟分析了5a02铝合金背压式梯度挤镦工艺的变形行为;对变形试样进行了显微组织观察和显微硬度测试。结果表明:背压式梯度挤镦工艺具有明显的变形细化效果,经过多层梯度挤镦变形,累积等效应变显著增大且呈梯度分布;试样进入下层梯度层发生了复合挤镦阶段变形,此时材料变形程度最为剧烈,挤压载荷增幅最大。1道次变形结束后,试样第1层心部及表层的晶粒尺寸分别为25.7和23.4μm;经过多层梯度成形,单元发生剪切、压缩和拉伸等多种不同形式的复合变形,晶粒得到明显的细化,试样尾端心部及表层的平均晶粒尺寸分别细化为7.8和2.1μm,较起始梯度层细化率达70%和91%。此外,力学性能显著提高,其中试样尾端心部及表层材料的显微硬度分别为95.30和103.50 HV,较初始试样分别提升54%和67%。

关键词： 5a02铝合金大塑性变形背压式梯度挤镦数值模拟

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高温变形条件下5a02铝合金的塑性成形性能

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稀有金属材料与工程 2020年第7期49卷 2189-2197页

作者：贾向东袁荣娟何留洋曹秒艳王瑞赵长财南京林业大学江苏南京210037 燕山大学河北秦皇岛066004 山东科技大学山东青岛266590

以5a02铝合金冷轧板材为研究对象,通过单向拉伸试验和金相试验对不同变形温度、应变速率条件下5a02铝合金的塑性性能进行分析,并且借助试验数据和Zener-Hollomon参数模型,对高温条件下5a02铝合金的本构模型进行研究。结果表明:5a02铝合... 详细信息

以5a02铝合金冷轧板材为研究对象,通过单向拉伸试验和金相试验对不同变形温度、应变速率条件下5a02铝合金的塑性性能进行分析,并且借助试验数据和Zener-Hollomon参数模型,对高温条件下5a02铝合金的本构模型进行研究。结果表明:5a02铝合金在高温条件下变形时,应变速率和变形温度对延伸率的影响很大。在应变速率为0.01、0.001、0.0005和0.0001s-1条件下,当变形温度大于250℃时,5a02铝合金的延伸率大于100%。当变形温度为150~250℃时,5a02铝合金的真实应力-应变曲线属于动态回复型,而当变形温度大于250℃时,流变应力曲线存在明显的软化现象。

关键词： 5a02铝合金高温拉伸塑性性能流变应力本构模型

5a02铝合金TG‒TLP焊接接头的组织及性能

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精密成形工程 2022年第10期14卷 91-97页

作者：程国文牛文涛谢吉林徐维义张成聪黄永德南昌航空大学江西省航空构件成形与连接重点实验室南昌330063 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150006 上海航天设备制造总厂有限公司上海200245

目的研究5a02铝合金温度梯度瞬间液相扩散焊(TG‒TLP)焊接接头的组织及性能。方法采用TG‒TLP对5a02铝合金导管进行焊接,研究温度梯度对接头的组织和力学性能的影响,为探究5a02铝合金导管的TG‒TLP连接机理提供理论依据。结果水冷铜块离焊... 详细信息

目的研究5a02铝合金温度梯度瞬间液相扩散焊(TG‒TLP)焊接接头的组织及性能。方法采用TG‒TLP对5a02铝合金导管进行焊接,研究温度梯度对接头的组织和力学性能的影响,为探究5a02铝合金导管的TG‒TLP连接机理提供理论依据。结果水冷铜块离焊缝的距离d=15 mm,5a02铝合金TG‒TLP接头强度最高,达到90.7 MPa。随水冷铜块离焊缝的距离d的减少,接头处熔合线组织形貌由平直状到正弦状最后呈树枝状。当水冷铜块离焊缝的距离d大于15 mm时,熔合线组织形貌由平直状到正弦状,连接界面接触面积增大,接头强度提高;当水冷铜块离焊缝的距离d小于15 mm时,熔合线组织形貌由正弦状最后到树枝状,有大量的界面空隙产生,接头强度降低。结论焊接接头强度随水冷铜块离焊缝距离的减少呈先增加后减少的变化趋势。

关键词： TG‒TLP 5a02铝合金温度梯度

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5a02铝合金磁脉冲胀形试验与模拟研究

锻压技术 2015年第4期40卷 33-39页

作者：韩玉杰侯红亮于海平牛涛北京航空制造工程研究所北京100024 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

磁脉冲板材成形属于高速率变形，应变速率可达到100～1000s^-1，因此导致变形过程的大量参数信息无法准确获取，给磁脉冲变形过程的研究与分析带来了较大的困难。采用数值模拟和工艺试验相结合的方法，对5a02铝合金磁脉冲胀形过程进行... 详细信息

磁脉冲板材成形属于高速率变形，应变速率可达到100～1000s^-1，因此导致变形过程的大量参数信息无法准确获取，给磁脉冲变形过程的研究与分析带来了较大的困难。采用数值模拟和工艺试验相结合的方法，对5a02铝合金磁脉冲胀形过程进行了研究，分析了不同放电电压条件下板材的磁场分布以及运动过程。结果表明，胀形首先在电磁力最大区域先发生变形，随后带动其他区域变形，板材的变形速度在0．2m·s^-1时达到最大，其中间区域测得速度最大可达116m·s^-1，胀形在0．6ms达到最大值，而后由于回弹其胀形高度有小幅下降。

关键词：磁脉冲成形胀形 5a02铝合金数值模拟变形速度

5a02铝合金薄壁管绕弯成形数值模拟及试验

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热加工工艺 2018年第21期47卷 122-127页

作者：靳舜尧唐振宇黄重国郭青苗北京科技大学机械工程学院北京100083 北京普惠三航科技有限公司北京102402

利用有限元分析软件Pam-stamp对5a02铝合金薄壁管的数控绕弯过程进行了数值模拟,研究了芯棒伸出量和弯管角度对管坯的壁厚减薄率、不圆度和回弹等的影响,并进行了数控绕弯成形试验。结果表明,随着伸出量的增长,壁厚减薄率呈指数式增长,... 详细信息

利用有限元分析软件Pam-stamp对5a02铝合金薄壁管的数控绕弯过程进行了数值模拟,研究了芯棒伸出量和弯管角度对管坯的壁厚减薄率、不圆度和回弹等的影响,并进行了数控绕弯成形试验。结果表明,随着伸出量的增长,壁厚减薄率呈指数式增长,不圆度以抛物线减小,且试验结果与模拟结果基本一致;管的回弹随弯管角度增大而增大。用最小二乘法拟合得到弯管回弹公式,并在弯管试验中得到理想的弯管效果。

关键词： 5a02铝合金薄壁管绕弯成形数值模拟

5a02铝合金变径管电磁成形工艺及材料性能

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锻压技术 2024年第5期49卷 115-124页

作者：门向南刘昊邓涛张晓林苏红亮张虹桃张松唐天宇黄亮成都飞机工业(集团)有限责任公司四川成都610092 华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术全国重点实验室湖北武汉430074 中航成飞民用飞机有限责任公司四川成都610073

基于5a02铝合金变径管电磁成形工艺,采用数值模拟和成形实验,并结合断口形貌分析,研究了线圈匝数和放电电压对变径管成形精度的影响规律,探明了电磁成形后5a02铝合金性能变化的原因。结果表明:随着放电线圈匝数的增加,磁场作用范围增大... 详细信息

基于5a02铝合金变径管电磁成形工艺,采用数值模拟和成形实验,并结合断口形貌分析,研究了线圈匝数和放电电压对变径管成形精度的影响规律,探明了电磁成形后5a02铝合金性能变化的原因。结果表明:随着放电线圈匝数的增加,磁场作用范围增大,当线圈匝数n为20时,管件能够实现良好的贴模;随着放电电压的逐渐增大,加工硬化和脉冲电磁场效应的共同影响导致材料的伸长率先增大后减小,抗拉强度和硬度增大后几乎不变,当放电电压为8 kV时,管件最大贴模间隙为0.12 mm,小于0.20 mm,满足成形要求;同时,随着放电电压的增大,管件拉伸断口的韧窝数量逐渐减少,但当放电电压升高至8 kV时,韧窝数量有所增加。

关键词： 5a02铝合金电磁成形变径管线圈匝数放电电压力学性能

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5a02铝合金搅拌摩擦焊焊接接头性能试验

焊接技术 2013年第4期42卷 38-40页

作者：吴兴欢谢振中湖南化工职业技术学院机械工程系湖南株洲412004

5a02铝合金在一定的工艺参数下,以转速为800 r/min和焊速120 mm/min进行搅拌摩擦焊接,经试验测得接头的抗拉强度最高达到母材强度的91.21%,焊缝中无任何焊接缺陷,焊接接头完全能满足产品的技术要求。

关键词： 5a02铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能

5a02铝合金法兰盘锻件表面黑斑缺陷成因分析

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轻合金加工技术 2016年第6期44卷 42-45页

作者：李岩赵业青宋国华周红杜修华陈修梵山东南山铝业股份有限公司国家铝合金压力加工工程技术研究中心山东龙口265713 北京南山航空材料研究院北京100048

5a02铝合金法兰盘锻件的个别产品机加工表面出现点状黑斑。采用金相显微镜、扫描电镜及能谱分析等对法兰盘锻件的机加工表面的黑斑进行了分析。结果表明,该锻件机加工表面的黑斑部位比基体表面粗糙,能谱分析表明黑斑是外部切削液中残留... 详细信息

5a02铝合金法兰盘锻件的个别产品机加工表面出现点状黑斑。采用金相显微镜、扫描电镜及能谱分析等对法兰盘锻件的机加工表面的黑斑进行了分析。结果表明,该锻件机加工表面的黑斑部位比基体表面粗糙,能谱分析表明黑斑是外部切削液中残留的脏物粘附在粗糙部位形成的。

关键词： 5a02铝合金法兰盘锻件机加表面黑斑

5a02铝合金锥形件基于动静组合液池充液拉深研究

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5A02铝合金锥形件基于动静组合液池充液拉深研究

作者：孔建非安徽工业大学

学位级别：硕士

随着航空航天与汽车工业的发展,轻质合金复杂曲面零件被广泛运用。由于曲面零件在拉深成形时会产生悬空变形区域,容易出现起皱缺陷,成形难度较大。针对以上问题,本文采用基于动静组合液池的充液拉深技术,在传统充液拉深技术的基础上增... 详细信息

随着航空航天与汽车工业的发展,轻质合金复杂曲面零件被广泛运用。由于曲面零件在拉深成形时会产生悬空变形区域,容易出现起皱缺陷,成形难度较大。针对以上问题,本文采用基于动静组合液池的充液拉深技术,在传统充液拉深技术的基础上增加一个可移动的凹模,形成组合液池进行零件成形。首先,根据该方法的成形原理进行有限元分析,对其成形效果进行了评价;然后,探究了锥形件成形过程中的两段式液压加载路径,模具参数等工艺参数的影响;最后,根据模拟的结果进行试验验证。本文以5a02铝合金锥形件为研究对象,采用数值模拟的方法研究了该零件基于动静组合液池的充液拉深技术的成形过程。(1)研究了基于动静组合液池的充液拉深的成形原理及对零件成形的影响,探究了浮动凹模发挥作用的边界条件。根据新工艺的成形特点,提出了两段式液压加载路径。模拟结果表明:与传统充液拉深相比,基于动静液池的充液拉深方法可以有效减少板料成形时的侧壁悬空区,抑制板料的失稳,提高成形质量。(2)通过对锥形件基于动静组合液池的充液拉深模拟,对两段式液压加载路径下的初始液压加载方式、动静液池的液室压力、液压加载速度、压边力等工艺参数进行了探究。根据各工艺参数对锥形件的壁厚分布、起皱程度和成形精度的影响规律,得到了合理的液室压力加载路径。模拟结果表明:合适的液压加载路径对零件的起皱缺陷和成形精度有显著的改善作用,同时提升了零件的壁厚分布均匀性。(3)研究了浮动凹模的尺寸参数、摩擦系数、位置等参数与静凹模的圆角半径对零件表面质量和成形精度的变化规律,分析了浮动凹模在成形中所起的作用。模拟结果表明:浮动凹模在成形中减小了板料的侧壁悬空区,增大了板料抗起皱能力;同时浮动液池在成形初期增大了凸模底部与板料的摩擦保持作用,已成形的板料降低了静液池压力对壁厚分布的影响。通过充液拉深实验对模拟结果进行验证,结果表明,实验结果和有限元分析的结果基本一致,在基于动静组合液池的充液拉深工艺下,零件的成形精度和表面质量均有了明显提高。

关键词：充液拉深动静组合液池液压加载路径数值模拟 5a02铝合金