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    激光加工情況下的大口徑鋁管分析
    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,天津吉斯特鋁業有限公司    發布時間: 2014/2/8 11:57:46    次瀏覽   大小:  16px  14px  12px
    激光加工情況下的大口徑鋁管分析高硅鋁合金的耐磨性好,強度高,密度低,熱膨脹系數小。但用常規的鑄造方法制備的高硅鋁合金,由于形成粗大針狀或片狀多角形Si相,使其塑性和加工性急劇惡化,嚴重損害合金的力學性能…

    激光加工情況下的大口徑鋁管分析 

    高硅鋁合金耐磨性好,強度高,密度低,熱膨脹系數小。但用常規的鑄造法制備的高硅鋁合金,由于形成粗大針狀或片狀多角形Si相,使其塑性和加工性急劇惡化,嚴重損害合金的力學性能。盡管采用變質處理、合金化以及精密鑄造等工藝對改善合金的性能有一定的作用, 但不能從根本上改變其組織粗大的缺點,因此其應用受到一定程度的限制。利用多層噴射沉積技術的高冷速(可達10~4K/s),可顯著改善Al-Si合金的顯微組織、減少偏析、提高合金固溶度等,使合金性能得以大幅度提高,擴大其應用范圍。 本文對多層噴射沉積技術的制備高硅鋁合金過程、原理及隨后的熱擠壓、熱處理工藝進行了研究,得出了以下結論。 一、研究了多層噴射沉積技術制備板坯、管坯及錠坯的成形性。

    大口徑鋁管結果表明,制備板坯,當ω_V/ω_X值越大時,單層軌跡就越復雜且不易重復,有利于板坯的均勻性;制備管坯時,合理控制漏包運動速度、基底的旋轉速度及基底的下降速度之間的匹配,能制備出成形性較好的管坯;制備錠坯時,通過沉積器偏心、改變傾斜角度以及配合適當的旋轉和下降速度,可以得到形狀較好的沉積錠坯,從而大幅度地提高材料的利用率,同時可實現對沉積錠坯的形狀控制。通過對多層噴射沉積原理及工藝參數的研究,得出制備Al-22Si-3Cu-1Mg合金的最佳工藝參數為:噴射高度為220mm-230mm,基底轉速為120rpm,霧化器掃描速度為30mm/s,基底下降轉速依據噴射情況由智能控制器進行實時調整,噴射角度為30°,初始偏心距為30mm,導流管直徑為3.6mm,霧化氣壓為1.0MPa。多層噴射沉積高硅鋁合金的顯微組織由α-Al基體,初晶硅及孔隙組成。由于該工藝的冷卻速度較高,初晶硅十分細小且分布均勻,平均粒徑為1.04Mm左右。制備合金的致密度在85-90%之間,比傳統的噴射沉積稍低。有待于進一步的致密化。 二、多層噴射沉積過共晶A1-Si合金的室溫強度與擠壓溫度和擠壓比有關,擠壓溫度越高,合金的強度會降低。而合金的延伸率則對這兩個因素不是很敏感。因此,可以在不犧牲延伸率的情況下洚低擠壓溫度而提高合金的性能。該合金的最佳擠壓工藝參數為,擠壓溫度為375-400℃,擠壓比為25:1。 三、利用正交法研究多層噴射沉積A1,22Si-3Cu-Mg合金的熱處理工藝,得出合金的最佳熱處理工藝為470℃固溶保溫1.5小時,然后在120℃溫度條件下進行人工時效。合金沉淀析出相為Mg_2Si、Al_2Cu及Al_2CuMe。 一 合金時效強化曲線呈現雙峰結構?赡苁合金時效過程中,MgZSi首先析 出,然后再析出川2C2及川2C2* 的緣故。

    大口徑鋁管多層噴射沉積A卜S一CZ-Mg合 金的峰時效時間較鑄態合金提前約6 小時,峰值強度為420MPa, as=361.OMPa,8二2二%。多層噴射沉積鋁備的A122Si-3Cu-Mg合金的力學 性能為,a。二325MPa,as=307.SMPa,5=3.2%,明顯優于鑄態合金, ah=125.IMPa,as=116。3MPa,卜1.1%。合金基體及初晶硅的細化是導致合 金強度提高的主要原因,同時基體與初晶“結合強度的提高,St粒子彌 散分布使得基體塑性得到充分發揮,合金延伸率提高。合金熱處理前后的 斷裂機制是不同的,擠壓態裂紋主要來源于大塊初晶引顆粒的脆性斷裂; 也有部分來源于出相與基體結合處,斷裂以穿晶式發生的,其斷口凹凸 不平,并有大量由小解離平臺組成的韌窩和杯錐狀突起;熱處理后由于加 強了原始顆粒界面的結合,因此裂紋主要來源于初晶 引 與基體界面的開 裂;斷裂主要由初晶引與基體分離以及原始顆粒界面分離造成的,斷口具 有較大韌窩特征,表明此時合金的斷裂呈韌性斷裂特征。

    大口徑鋁管多層噴射沉積工藝制備的門《 大口徑鋁管合金具有優良的室溫及高溫耐磨 性能(室溫時磨損量為5.Zms/s,摩擦系數為0.35;300C時磨損量為6.sins/s, 摩擦系數為0.65),較同成分的鑄造合金有顯著提高(室溫時磨損量為 12.4mg八,摩擦系數為0.48;而300aC時磨損量為14.Zing兒,摩擦系數為 0.72),其室溫磨損機制以磨粒磨損為主。200C時,合金磨損機制完全轉 為粘著磨損。

    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,天津吉斯特鋁業有限公司http://www.albantanitim.com 鋁板 花紋鋁板 合金鋁板 鋁管
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