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盐溶液周浸试验对aa5052自冲铆接头静力学性能的影响

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塑性工程学报 2018年第4期25卷 181-186页

作者：余康邢保英何晓聪曾凯邰加琪昆明理工大学机电工程学院

为探究盐溶液周浸试验对aa5052自冲铆接头静力学性能的影响,对用平模（PFS）和凸模（TFS）铆接的试件进行盐溶液周浸试验,并按不同时间段取出进行称重和拉伸-剪切试验,结果表明：腐蚀试验前后,PFS和TFS试件在各阶段的重量均值均有所变化... 详细信息

为探究盐溶液周浸试验对aa5052自冲铆接头静力学性能的影响,对用平模（PFS）和凸模（TFS）铆接的试件进行盐溶液周浸试验,并按不同时间段取出进行称重和拉伸-剪切试验,结果表明：腐蚀试验前后,PFS和TFS试件在各阶段的重量均值均有所变化,说明试件已经发生腐蚀;接头在拉伸-剪切试验过程中失效模式均为下板与铆钉分离,且随着时间的增加,拉伸失效模式并未发生改变;接头的接触部分由于形成了盐薄夹层,使得失效峰值载荷呈现先平稳后上升最后下降的趋势,且下降速率明显大于上升速率;能量吸收值呈现先下降后上升再下降趋势,且后期下降速率明显大于前期下降速率。

关键词：自冲铆 aa5052 静力学性能盐溶液周浸试验

aa5052铝合金自冲铆接头在周浸环境下的腐蚀行为及失效形式

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热加工工艺 2018年第6期47卷 1-4页

作者：丁文有何晓聪邢保英曾凯昆明理工大学机电工程学院

通过盐溶液周期浸润腐蚀试验,研究了以aa5052铝合金为基板、泡沫镍为夹层结构的自冲铆接头的耐腐蚀性。对各腐蚀时间的接头进行拉伸-剪切试验,采用扫描电镜对接头的断口形貌进行观察。揭示了接头的腐蚀行为及失效机理。分析了周浸腐蚀... 详细信息

通过盐溶液周期浸润腐蚀试验,研究了以aa5052铝合金为基板、泡沫镍为夹层结构的自冲铆接头的耐腐蚀性。对各腐蚀时间的接头进行拉伸-剪切试验,采用扫描电镜对接头的断口形貌进行观察。揭示了接头的腐蚀行为及失效机理。分析了周浸腐蚀对接头能量吸收能力的影响规律。结果表明：不同腐蚀时间接头的拉伸失效形式变化的原因与其内部的腐蚀行为相关。接头的能量吸收值在周浸腐蚀前30d先减小再增加,而30d以后的逐渐减小。

关键词： aa5052 自冲铆周期浸润试验腐蚀行为断口形貌

aa5052板材多道次单点渐进成形加工路径研究

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AA5052板材多道次单点渐进成形加工路径研究

作者：刘秀南京航空航天大学

学位级别：硕士

数控渐进成形是一种柔性无模板材成形技术,为快速原型制造及小批量产品生产提供一种经济、省时的解决方案,在新车型试制、医疗修复体的加工及航空工业等领域具有较大的应用潜力。多道次渐进成形适用于大成形角、型面复杂零件的加工,弥... 详细信息

数控渐进成形是一种柔性无模板材成形技术,为快速原型制造及小批量产品生产提供一种经济、省时的解决方案,在新车型试制、医疗修复体的加工及航空工业等领域具有较大的应用潜力。多道次渐进成形适用于大成形角、型面复杂零件的加工,弥补了单道次成形在该方面的不足。aa5052作为一种轻质、冷加工性能良好的材料,被广泛应用于交通车辆等领域的钣金件加工。本文以aa5052为材料进行了多道次单点渐进成形加工路径研究:(1)对多道次单点渐进成形中材料的流动进行了探究,得出后续道次中材料产生了明显的径向流动,通过合理地设计成形路径可以达到控制金属流动的目的,以有效改善成形质量;研究了成形工具运动形式对材料流动特性的影响,并以半球形件的成形为例证明了自下而上的工具头运动方式有利于改善板料过度减薄。(2)以成形角为60°的圆锥台件为目标制件,制定了以成形道次n和角度间隔(35)?为变量的多道次单点渐进成形数值模拟方案,仿真结果表明:(35)?一定时,随着n增大,制件最小厚度依次增大,壁厚分布更加均匀,但制件底部下沉量也随之增加;n一定时,(35)?对壁厚分布的影响不甚明显,(35)?与制件底部下沉量成正比例关系。并根据上述方案进行了试验验证,试验结果与仿真结果相符,证明了有限元模型的正确性。(3)以零件直径、成形角及成形深度为变量设计了多道次成形路径方案,以直壁圆筒件为例,对比分析各成形方案的相对成形能力。试验结果表明采用逐渐增加零件直径与逐渐增加成形角相结合的方式能成功加工出目标制件。本文研究成果可以为多道次渐进成形的道次规划提供指导,减少工艺规划的盲目性。

关键词：单点渐进成形多道次 aa5052 成形道次道次角度间隔成形道次规划数值模拟

aa5052铝合金表面高防腐蚀性超疏水薄膜的制备及性能研究

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AA5052铝合金表面高防腐蚀性超疏水薄膜的制备及性能研究

作者：唐田田西北农林科技大学

学位级别：硕士

铝及其合金是一类重要的金属材料,由于其在自然界中含量丰富、易于加工并且具有较高的机械强度,因此铝合金在航空航天、国防工程以及家电行业的应用十分广泛。然而由于铝合金在潮湿的环境中极易被腐蚀从而严重限制了其应用范围。因此需... 详细信息

铝及其合金是一类重要的金属材料,由于其在自然界中含量丰富、易于加工并且具有较高的机械强度,因此铝合金在航空航天、国防工程以及家电行业的应用十分广泛。然而由于铝合金在潮湿的环境中极易被腐蚀从而严重限制了其应用范围。因此需要在铝合金表面制备一层保护薄膜以提高其防腐蚀性能。本实验通过化学镀膜以及自组装6-N-烯丙基-N-1,1,2,2-四氢氟代癸烷基胺-1,3,5-三嗪-2,4-硫醇单钠盐(简称AF17N)成功在aa5052型铝合金表面构建了具有高防腐蚀性的超疏水薄膜。通过单因素试验法探索了化学镀镍的最佳条件,通过正交试验法系统探索了电化学沉积镍钴以及自组装AF17N的最佳条件。结果表明化学镀镍的最优实验方法为:aa5052样片在p H为6.2.4的化学镀液中,于75℃化学镀镍40min。电化学沉积镍钴镀层的最优实验方法为:在电流密度为3 m A/cm2时,将aa5052样片置于50℃的电镀液中电镀360 s。采用正交试验法,得出自组装AF17N的最优试验方法为:aa5052样片在1.5 m M的AF17N单体自组装溶液中,于35℃下自组装4 h后,再在110℃下固化25 min。对自组装膜进行多种表征。通过扫描电子显微镜和静态接触角仪对样片表面形貌和润湿性进行了测试。测试表明,经过电沉积镍钴后样片表面形成了微纳米双极结构,进一步修饰了AF17N之后,样片表面呈现了接触角高达160°同时滑动角低至1°的超疏水效果。能量色散X射线光谱(EDX)中的原子百分数(At%)和元素的重量百分数(Wt%)数据结果分别证明了化学镀层、电化学镀层以及AF17N自组装膜的成功制备。通过动电位极化曲线和电化学阻抗(EIS)测试了超疏水薄膜的防腐蚀效果,超疏水薄膜的保护效率高达99.34%,表现出了良好的防腐蚀性能。同时通过循环伏安法分别对电镀镍钴后的铝合金表面以及超疏水薄膜修饰的aa5052铝合金的致密性进行了测试。所有测试结果均表明样片的防腐蚀效果明显优于空白,说明实验制备的超疏水薄膜对aa50052型铝合金基体有良好的防腐蚀效果。

关键词： aa5052 超疏水化学镀自组装防腐蚀

中间退火工艺对aa5052铝合金板成形性能的影响

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郑州大学学报（工学版） 2016年第2期37卷 46-49页

作者：卢广玺周崇关绍康辛潇洋郑州大学材料科学与工程学院河南郑州450001

采用组织分析和性能检测手段,研究了不同中间退火工艺对采用高通量连铸连轧技术生产的aa5052-H32成品板折弯及成形性能的影响.结果表明:优化中间退火工艺可有效提升成品板材的成形性能,在经480℃×8 h的中间退火后,成品板材折弯性能最好... 详细信息

采用组织分析和性能检测手段,研究了不同中间退火工艺对采用高通量连铸连轧技术生产的aa5052-H32成品板折弯及成形性能的影响.结果表明:优化中间退火工艺可有效提升成品板材的成形性能,在经480℃×8 h的中间退火后,成品板材折弯性能最好,成形性能得到改善;高温中间退火后,部分第二相颗粒在高温均匀化的作用下回溶,对基体的割裂作用降低,成形性能得以改善.

关键词：高通量连铸连轧 aa5052 中间退火制度成形性能折弯性能

哈兹列特连铸连轧aa5052铝合金铸嘴挂渣成分及形成机理研究

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郑州大学学报（工学版） 2014年第5期35卷 112-115页

作者：卢广玺王鹏关绍康周崇贾志翔辛萧洋郑州大学材料科学与工程学院河南郑州450001

采用SEM、EDS、XRD等方法研究了哈兹列特连铸连轧aa5052铝合金过程中铸嘴挂渣的成分和机理,并利用热力学吉布斯自由能计算了形成铸嘴挂渣结合物的驱动力,分析了挂渣结合物的反应形成过程.研究发现,铸嘴挂渣的主要成分为尖晶石、镁橄榄... 详细信息

采用SEM、EDS、XRD等方法研究了哈兹列特连铸连轧aa5052铝合金过程中铸嘴挂渣的成分和机理,并利用热力学吉布斯自由能计算了形成铸嘴挂渣结合物的驱动力,分析了挂渣结合物的反应形成过程.研究发现,铸嘴挂渣的主要成分为尖晶石、镁橄榄石、硅酸镁等.铸嘴中的SiO2或Al2O3与aa5052合金熔体中的Al、Mg和MgO等在铸造过程中长时间接触发生反应,生成尖晶石、镁橄榄石、硅酸镁等,其中主要是尖晶石成分,最终导致铸嘴挂渣.

关键词：哈兹列特连铸连轧 aa5052 铸嘴挂渣尖晶石

退火对高通量连铸连轧aa5052组织和成形性能的影响

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退火对高通量连铸连轧AA5052组织和成形性能的影响

作者：周崇郑州大学

学位级别：硕士

高通量连铸连轧工艺是一种新型高效的铝合金板带坯料生产工艺,通过将铝熔体直接馈入高速连续铸造机进行铸造,再经过在线三连轧技术热轧至2-8mm的板带坯料,工艺具有高流速、短流程、节能环保等优点。aa5052铝合金含镁量较高,结晶区间大,... 详细信息

高通量连铸连轧工艺是一种新型高效的铝合金板带坯料生产工艺,通过将铝熔体直接馈入高速连续铸造机进行铸造,再经过在线三连轧技术热轧至2-8mm的板带坯料,工艺具有高流速、短流程、节能环保等优点。aa5052铝合金含镁量较高,结晶区间大,流动性差,带坯表面易形成冷隔,表面质量差,冷加工能力低。但采用高通量连铸连轧工艺生产aa5052合金板在我国尚属首例,产品质量及再结晶退火工艺还有待研究;另外,由于高通量连铸连轧生产线采用的是短流程生产工艺,省去了预热均匀化等工序,其最终产品的成形性能尤其是折弯性能还不够理想。因此需对其进行原因分析和机理探讨,制定合理的轧制热处理方案。本文依托洛阳某公司引进的高通量连铸连轧铝板带生产线,采用力学拉伸及显微分析等手段对该生产线下的aa5052合金组织与成形性能进行了分析,并与热轧开坯工艺的进行对比研究;在不同温度下对aa5052冷轧板进行退火处理,探索了该工艺下aa5052合金的再结晶规律,并制定了针对高通量连铸连轧生产线产品的再结晶退火工艺;另外从微观角度就aa5052-H32板材成形性能尤其是折弯性能不稳定的现象进行了原因探讨,采用不同的的轧制和中间退火工艺对其组织和成形性能进行优化,最终形成一套适合高通量连铸连轧工艺下生产aa5052-H32合金的轧制及退火制度。主要结果如下:1.高通量连铸连轧工艺下aa5052铝合金铸板坯上、下表面平均晶粒直径为70.13μm,中心面平均晶粒直径为92.52μm,第二相颗粒沿晶界分布,呈骨架状;热轧板坯近表层部位呈现出再结晶组织,中心部位则为长条状轧延组织类型,近表层部位的第二相沿轧制方向分布。aa5052-H32态成品板表面第二相主要沿轧向破碎分布,总体呈线条状,第二相颗粒数目较多,且占整个取样位置的面积比较大,塑性与热轧开坯的相比较差。***5052铝合金板的纤维组织在退火温度为340℃时开始消散,在退火温度达360℃时完全消失,在此过程中,板材力学性能下降,塑性及成形性能大大提高。相较于冷轧态,再结晶退火态板材的织构强度得到增强,但仍属较低程度。3.高通量连铸连轧工艺的铸造速度较快,且aa5052铝合金固液两相区较长,共同影响了该工艺下aa5052合金的凝固过程,致使铸板坯沿厚度方向上成分不均匀,出现中心层偏析;省去了预热均匀化等工序,不能够消除铸板坯中的成分不均匀及组织偏析情况,中间层偏析物会随着轧制的进行“遗传”到成品板材中,造成成品板材折弯性能不稳定的现象。4.可采用改变后期轧制和中间退火工艺参数的方法来优化成品板材的折弯性能。由于提高了中间退火温度,延长了保温时间,使得板材组织更加均匀,由冷轧引起的加工硬化现象得到进一步改善,从而使得立方织构得到降低,板材塑性得到改善。5.采用轧制方案I加工时,中间退火制度可选为480℃×8h,采用轧制方案II加工时,中间退火制度可选为500℃×8h,此时aa5052-H32成品板呈现出最好的折弯性能,杯突值最大,在整个变形区域上应变分布的均匀性较好且抵抗变薄的能力较强。6.适合高通量连铸连轧aa5052合金冷轧料的再结晶退火工艺为:360℃退火温度下保温2h;优化后的高通量连铸连轧工艺生产aa5052-H32铝合金的加工工艺为:4.5mm-3.0mm-2.0mm-1.3mm-480℃×8h中间退火-1.1mm。参照该工艺加工时不仅成品板性能优良,且可以在较低中间退火温度下达到相同的效果,节省成本。

关键词：退火成形性能高通量连铸连轧 aa5052 再结晶折弯

高速连铸连轧aa5052合金板溶体夹杂的研究

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高速连铸连轧AA5052合金板溶体夹杂的研究

作者：王鹏郑州大学

学位级别：硕士

高速连铸连轧铝板带工艺是新型高效短流程的生产工艺，该工艺由高速连续铸造机和热三连扎机直接将电解铝液直配的铝熔体转化为1～2mm的板坯，生产效率可达50t/h。但电解铝液中夹杂物的含量高，而且合金熔体的铸造速度很快，夹杂物含量... 详细信息

高速连铸连轧铝板带工艺是新型高效短流程的生产工艺，该工艺由高速连续铸造机和热三连扎机直接将电解铝液直配的铝熔体转化为1～2mm的板坯，生产效率可达50t/h。但电解铝液中夹杂物的含量高，而且合金熔体的铸造速度很快，夹杂物含量的高低将直接影响板材性能，因此对高速连铸连轧工艺合金熔体中夹杂物分布的研究非常重要;细化剂的过度添加会对铝熔体引入较多的夹杂物，少了会影响细化效果，细化剂对铝熔体质量的影响成为该工艺的关键技术;由于高速连铸连轧工艺铝熔体中夹杂物的含量较高和铸嘴材质的因素，铸嘴挂渣问题较为突出，研究铸嘴挂渣机理和优化方法成为一项重要技术。本文针对高速连铸连轧工艺合金熔体中夹杂物的检测手段展开研究，结合Image-Pro Plus计算机分析软件研究了新型高效的IPP金相分析技术来检测合金熔体中的夹杂物;分别利用新型金相分析法和国外的PoDFA、Prefil-Footprinter检测分析方法对aa5052铝熔体中夹杂的分布规律做了系统研究，并与国外的PoDFA检测分析方法做了结果对比;通过实验模拟和工业在线条件分别研究了细化剂Al5TiB对高速连铸连轧aa5052合金细化效果并做对比分析，研究了不同含量的细化剂Al5TiB对铝熔体质量的影响，尤其是对夹杂物含量的影响;通过对铸嘴挂渣结合物和进口宽幅铸嘴材质的研究，确定了铸嘴挂渣的基本机理，并对比研究了石墨乳、氮化硼、高岭土和脱模剂涂层对铸嘴挂渣的优化。主要结果如下：（1）高速连铸连轧aa5052铝熔体中夹杂物主要是尖晶石、细化剂颗粒、盐颗粒和氧化膜，炉口处尖晶石含量达97%，前箱处的夹杂物主要是钛硼聚集颗粒和尖晶石颗粒，二者占到总夹杂含量的80%以上。（2）高速连铸连轧aa5052铝熔体中夹杂物含量在炉口处较高，经过SNIF除气处理，显著降低，经过滤处理后夹杂物含量达到最低，但在前箱处夹杂物的数量又急剧增加。（3）细化剂Al5TiB加入aa5052熔体后，铝熔体中夹杂物的数量也逐渐增加，但在夹杂物平均尺寸却明显的比不含细化剂铝钛硼的夹杂物要小;aa5052合金熔体流动性随细化剂Al5TiB加入量的增加而增加，最后趋于平稳;细化剂加入后，晶粒得到了明显的细化，高速连铸连轧生产aa5052细化剂Al5TiB最佳的加入量为约0.25%。（4）高速连铸连轧工艺生产aa5052铝合金铸嘴挂渣的主要成分为尖晶石、镁橄榄石、硅酸镁等，尖晶石的含量最多，镁橄榄石次之。（5）铸嘴中的SiO2或Al2O3、aa5052与熔体中的Al、Mg、MgO之间在连铸连轧过程中发生反应，生成尖晶石、硅酸镁、镁橄榄石等导致铸嘴挂渣。铸嘴表面粗糙度对铸嘴挂渣反应具有直接影响。（6）铸嘴涂层可有效隔离铝熔体和铸嘴材料，减少或避免二者发生反应，减少铸嘴挂渣。氮化硼涂层与其他涂层相比：具有较高的结合力、小的粗糙度、不沾铝（大的润湿角）等优点，可以替代进口的铸嘴石墨乳涂层。

关键词：高速连铸连轧夹杂物 Al5TiB 铸嘴挂渣 aa5052

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泡沫铜夹层对单搭自冲铆接头力学性能的影响

塑性工程学报 2018年第4期25卷 199-205页

作者：刘佳沐何晓聪刘洋丁文有雷蕾昆明理工大学机电工程学院

为探究泡沫铜夹层对单搭自冲铆接头力学性能的影响,采用aa5052铝合金作为基板,以单搭形式进行铆接,对比同质aa5052铝合金接头、加入0.5 mm泡沫铜夹层的接头以及加入1.5 mm泡沫铜夹层的接头,通过试验选择各组接头的最优铆接参数,分析了... 详细信息

为探究泡沫铜夹层对单搭自冲铆接头力学性能的影响,采用aa5052铝合金作为基板,以单搭形式进行铆接,对比同质aa5052铝合金接头、加入0.5 mm泡沫铜夹层的接头以及加入1.5 mm泡沫铜夹层的接头,通过试验选择各组接头的最优铆接参数,分析了铆接接头截面的成形质量。基于拉伸-剪切试验研究了各组接头的静力学性能及其失效形式,并分析了其能量吸收性能。结果表明,在aa5052自冲铆单搭接头中加入泡沫铜夹层后的接头成形质量更优,接头的钉脚张开度和残余底厚均增大。拉伸-剪切试验过程中,泡沫铜夹层的加入会使板材弯曲变形程度更大,但降低了最大拉伸位移和能量吸收值。0.5 mm泡沫铜组接头载荷下降,1.5 mm泡沫铜组接头载荷上升。0.5 mm泡沫铜夹层可有效防止接头瞬间失效,具有良好的减震缓冲功能。

关键词：自冲铆泡沫铜夹层 aa5052 拉伸-剪切失效形式能量吸收值