搅拌摩擦焊工艺参数对2198铝锂合金焊缝成形及接头力学性能的影响 被引量：7

1

作者 宋骁 邢丽 +1 位作者 黄春平 王善林 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期28-31,共4页

对2198铝锂合金薄板进行了搅拌摩擦焊试验,分析了搅拌头旋转速度和焊接速度对焊缝成形及接头力学性能的影响。结果表明:旋转速度(n)与焊接速度(v)的比值大于15.7时,能形成表面成形良好,且内部致密无缺陷的焊缝;接头焊核区形成了细小的... 对2198铝锂合金薄板进行了搅拌摩擦焊试验,分析了搅拌头旋转速度和焊接速度对焊缝成形及接头力学性能的影响。结果表明:旋转速度(n)与焊接速度(v)的比值大于15.7时,能形成表面成形良好,且内部致密无缺陷的焊缝;接头焊核区形成了细小的等轴晶,前进侧热力影响区大部分为等轴状晶粒,后退侧热力影响区的板条状组织发生了变形,其周围出现了细晶粒;焊接速度为30mm·min-1时,接头的抗拉强度随旋转速度的增大而变小,其最大值为432.17MPa,焊缝的硬度低于母材的,热力影响区的硬度最低,焊核区的硬度略高于热力影响区的。随着n/v的增大,热影响区的软化区间变宽。 展开更多

关键词 2198铝锂合金 搅拌摩擦焊 工艺参数 焊缝成形 力学性能

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2198铝锂合金新淬火状态旋压成形研究 被引量：6

2

作者 赵天章 金龙 +2 位作者 贾震 高铁军 徐勇 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期66-71,共6页

为了开发2198铝锂合金板材塑性成形技术,分别测试了其在新淬火、自然时效和人工时效状态的力学性能,结果表明,在新淬火状态下合金具有最低的屈服强度和最高的伸长率,数值分别为99 MPa和20.8%;经过自然时效和人工时效后,材料虽然得到了强... 为了开发2198铝锂合金板材塑性成形技术,分别测试了其在新淬火、自然时效和人工时效状态的力学性能,结果表明,在新淬火状态下合金具有最低的屈服强度和最高的伸长率,数值分别为99 MPa和20.8%;经过自然时效和人工时效后,材料虽然得到了强化,但伸长率明显下降。因此选择在新淬火状态下旋压成形2198铝锂合金的零件,并进一步测试了零件的硬度分布,利用光镜和透射电镜观察了不同位置的微观组织。新淬火状态的低变形抗力和高塑性可实现大变形量的塑性成形且不产生裂纹缺陷,塑性变形阶段引入的位错促进了接下来人工时效阶段T1时效相的析出,提高了强度,硬度达到了180 HV。可见,新淬火状态成形方法是一种高效的2198铝锂合金板材成形成性一体化的制造技术。 展开更多

关键词 2198铝锂合金 新淬火状态 旋压 形性一体化

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自然时效态2198铝锂合金板材各向异性晶体塑性有限元模拟

3

作者 上官赞鹏 严天建 +3 位作者 张帅 加浩 胡民亢 赵天章 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期125-132,共8页

基于电子背散射衍射(EBSD)数据建立了自然时效态2198铝锂合金板材的晶体塑性有限元模型,并利用控制变量法研究了5个塑性基本参数(初始硬化模量、应变率敏感系数、参考应变率、初始临界分剪切应力和饱和流动应力)对塑性变形行为的影响,... 基于电子背散射衍射(EBSD)数据建立了自然时效态2198铝锂合金板材的晶体塑性有限元模型,并利用控制变量法研究了5个塑性基本参数(初始硬化模量、应变率敏感系数、参考应变率、初始临界分剪切应力和饱和流动应力)对塑性变形行为的影响,通过引入代价函数,并对各个塑性参数进行优化,最终得到了能够描述自然时效态2198铝锂合金板材各向异性的塑性参数,所预测的沿RD和TD方向的应力-应变曲线与试验结果符合较好。通过晶体塑性有限元法,预测了自然时效态2198铝锂合金板材单向拉伸过程中晶体取向演变与12个滑移系对塑性变形的贡献。发现(111)[10-1]滑移系对自然时效态2198铝锂合金板材单向拉伸的塑性变形贡献最大。沿RD方向拉伸时,自然时效态2198铝锂合金板材出现强烈的[011]//TD织构。 展开更多

关键词 2198铝锂合金 晶体塑性有限元法 材料参数 各向异性 晶体取向演变 滑移系

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时效时间对2198铝锂合金组织和力学性能的影响 被引量：6

4

作者 王浩军 史春玲 +2 位作者 杨文华 张超 曾卫东 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第8期187-189,共3页

通过力学性能试验、金相显微镜和扫描电镜等分析了时效时间对2198铝锂合金组织和力学性能的影响。结果表明:在相同时效温度条件下,随时效时间的延长,2198铝锂合金的拉拉强度、屈服强度和硬度不断提高,而伸长率略有下降。随时效时间的延... 通过力学性能试验、金相显微镜和扫描电镜等分析了时效时间对2198铝锂合金组织和力学性能的影响。结果表明:在相同时效温度条件下,随时效时间的延长,2198铝锂合金的拉拉强度、屈服强度和硬度不断提高,而伸长率略有下降。随时效时间的延长,断口表面的韧窝不断减少,逐渐从韧窝断裂演变成为片层状的准解理断裂。 展开更多

关键词 2198铝锂合金 时效处理 组织 性能

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2198铝锂合金充液拉深成形的本构模型及数值模拟 被引量：3

5

作者 凌娟 郭训忠 +3 位作者 李华冠 骆心怡 陶杰 王辉 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期78-83,共6页

为建立能准确描述2198-T3态铝锂合金充液拉深成形的本构模型并合理制定成形工艺参数,采用单向拉伸实验测定2198-T3态铝锂合金0°、45°、90°方向的真实应力-应变曲线,并通过不同本构方程拟合材料变形抗力曲线。结果表明,... 为建立能准确描述2198-T3态铝锂合金充液拉深成形的本构模型并合理制定成形工艺参数,采用单向拉伸实验测定2198-T3态铝锂合金0°、45°、90°方向的真实应力-应变曲线,并通过不同本构方程拟合材料变形抗力曲线。结果表明,具有初始屈服应力的幂函数本构方程对板材不同方向的试验数据拟合较好;2198-T3态铝锂合金板材塑性应变比r为0.931,具有良好的拉深性能;采用DYNAFOM有限元分析软件对充液拉深成形过程进行数值模拟,并对获得的成形性能参数进行验证。 展开更多

关键词 2198铝锂合金 本构模型 充液拉深 数值模拟

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无针搅拌摩擦点焊材料流动行为及其与接头宏观形貌、晶粒特征的相关性 被引量：2

6

作者 丁旺震 张勇 +3 位作者 芦甜 王溥泽 褚强 李文亚 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第20期59-65,共7页

搅拌摩擦焊接头材料流动行为是优化焊接工艺的根本所在,目前关于无针搅拌摩擦点焊流动行为尚未形成统一的认识。以0.02 mm镍箔为示踪材料,采用轴肩端面具有渐开线凹槽的无针搅拌头,改变旋转速度和焊接时间进行1.8 mm厚2198-T8铝锂合金... 搅拌摩擦焊接头材料流动行为是优化焊接工艺的根本所在,目前关于无针搅拌摩擦点焊流动行为尚未形成统一的认识。以0.02 mm镍箔为示踪材料,采用轴肩端面具有渐开线凹槽的无针搅拌头,改变旋转速度和焊接时间进行1.8 mm厚2198-T8铝锂合金搭接搅拌摩擦点焊试验,借助微焦点锥束三维CT设备、扫描电镜等测试手段,研究材料流动行为及其对接头宏观形貌、晶粒特征的影响。结果表明,轴肩下方的金属在轴肩挤压和摩擦热作用下先软化,以螺旋形向下向内流动形成搅拌区;随着焊接时间的延长,搅拌区金属向上和向外流动增强,致使搅拌区外缘界面翘曲,形成Hook缺陷。随旋转速度或焊接时间增大,搅拌区金属向下和向上向外流动加剧,焊核的深度和直径增大、晶粒更细小;下板金属软化程度加强,搅拌区外缘下板更多的塑化金属向上向外流动,致使Hook更翘曲。研究结果为深入了解无针搅拌摩擦点焊材料流动行为和优化焊接工艺提供了理论基础。 展开更多

关键词 无针搅拌摩擦点焊 材料流动行为 接头形貌 晶粒特征 2198铝锂合金

原文传递

基于有限元2198铝锂合金板材弯曲-化铣精确预测

7

作者 杨源 李析桐 赵天章 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期20-26,共7页

2198铝锂合金板材成形-化铣全周期加工过程中的回弹严重影响加工精度,精确的回弹预测方法对优化加工工艺尤为重要。基于Hill48建立2198铝锂合金板材的各向异性屈服准则,利用Abaqus软件构建V型弯曲-化铣的三维有限元模型,对比隐式-隐式... 2198铝锂合金板材成形-化铣全周期加工过程中的回弹严重影响加工精度,精确的回弹预测方法对优化加工工艺尤为重要。基于Hill48建立2198铝锂合金板材的各向异性屈服准则,利用Abaqus软件构建V型弯曲-化铣的三维有限元模型,对比隐式-隐式联合算法、显式-隐式联合算法和网格映射算法模拟板材弯曲-回弹的方法,提出生死单元、子模型及网格映射3种化铣仿真算法,结合试验结果比较各种方法的回弹预测能力。结果表明:化铣后的二次回弹行为明显,回弹率为13.5%;弯曲回弹过程采用隐式-隐式联合算法预测能力最佳,与试验相比误差为1.2%;化铣过程用生死单元技术可大幅减小预测误差,误差为1.3%。结合有限元分析方法,对算法影响回弹规律进行了分析解释。 展开更多

关键词 2198铝锂合金 化学铣切 回弹预测 有限元分析

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时效成形工艺参数对搅拌摩擦焊对接2198铝锂合金回弹的影响 被引量：1

8

作者 李红 白雪飘 +1 位作者 曾元松 孟强 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期108-111,共4页

针对2198铝锂合金搅拌摩擦焊对接蒙皮开展时效成形工艺试验,研究时效时间、时效温度、弹性预弯量等工艺参数对回弹规律的影响。结果表明,回弹率随时效时间增加而降低,随时效温度升高而下降,随预弯半径增大而增加。并通过正交多项式回归... 针对2198铝锂合金搅拌摩擦焊对接蒙皮开展时效成形工艺试验,研究时效时间、时效温度、弹性预弯量等工艺参数对回弹规律的影响。结果表明,回弹率随时效时间增加而降低,随时效温度升高而下降,随预弯半径增大而增加。并通过正交多项式回归分析,建立了时效成形工艺参数与回弹的函数关系。 展开更多

关键词 2198铝锂合金 搅拌摩擦焊 时效成形 回弹

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应力对2198铝锂合金板材人工时效的影响

9

作者 尹延广 李丰 +3 位作者 张帅 樊智贤 陈宏燃 赵天章 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期29-34,共6页

用单向拉伸分别测试经145℃和165℃的人工时效和应力松弛时效的2198铝锂合金板材沿RD方向的室温力学性能,通过透射电子显微镜观察不同热处理状态下时效相的形貌。结果表明:145℃人工时效后,未析出T相,未发生δ’相回溶,但时效过程中应... 用单向拉伸分别测试经145℃和165℃的人工时效和应力松弛时效的2198铝锂合金板材沿RD方向的室温力学性能,通过透射电子显微镜观察不同热处理状态下时效相的形貌。结果表明:145℃人工时效后,未析出T相,未发生δ’相回溶,但时效过程中应力的引入导致δ’相数量骤减,屈服强度下降,伸长率上升。经165℃人工时效后,基体中析出了少数T相,并出现明显δ’相回溶,屈服强度和伸长率同时下降,但应力松弛时效后,δ’相数量进一步减少,直径明显下降,取而代之的是大量T相,直径降低且分布均匀,屈服强度大幅提高。因此,应力对2198铝锂合金板材人工时效的影响主要包含两个方面:加速δ’相回溶;促进T_(1)相析出。 展开更多

关键词 2198铝锂合金 热处理 应力松弛时效 时效相

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焊接速度对2198铝锂合金薄板PFSW焊缝不同位置焊接深度的影响

10

作者 于明玉 朱海 +2 位作者 张剑 袭著鑫 孙朝伟 《轻合金加工技术》 CAS 2021年第2期61-64,共4页

将无针搅拌摩擦焊(PFSW)对接焊缝分为起始端、焊接稳定段(中间段)和末端三个部分.分析了焊接工艺参数对高强度2198-T4铝锂合金薄板不同焊接位置的焊核和焊接深度的影响.结果表明,焊接速度是影响焊核和焊接深度的重要参数;在焊接稳定段,... 将无针搅拌摩擦焊(PFSW)对接焊缝分为起始端、焊接稳定段(中间段)和末端三个部分.分析了焊接工艺参数对高强度2198-T4铝锂合金薄板不同焊接位置的焊核和焊接深度的影响.结果表明,焊接速度是影响焊核和焊接深度的重要参数;在焊接稳定段,焊接深度随焊接速度的提高而减小;在焊接起始端和焊接末端,相比于焊接稳定段更容易形成缺陷;焊接速度存在一个临界值,当焊接速度过高时将导致焊接稳定段的焊核深度减小,使其焊接深度低于起始端和末端的. 展开更多

关键词 2198铝锂合金 无针搅拌摩擦焊 焊接深度 焊接位置

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时效处理对2198铝锂合金硬度及力学性能的影响

11

作者 漆诚 彭亮亮 +1 位作者 吕晨 吴莉华 《科技创新与应用》 2021年第10期109-111,共3页

通过拉伸测试、硬度测试、金相观察等手段研究了不同时效处理制度下2198铝锂合金硬度和力学性能的影响。结果表明,时效处理温度和时间对合金硬度、拉伸强度、延伸率有明显影响。该铝锂合金时效的主要强化相是球状面心立方δ′相和密排... 通过拉伸测试、硬度测试、金相观察等手段研究了不同时效处理制度下2198铝锂合金硬度和力学性能的影响。结果表明,时效处理温度和时间对合金硬度、拉伸强度、延伸率有明显影响。该铝锂合金时效的主要强化相是球状面心立方δ′相和密排六方的T1相。对比分析表明:2198铝锂合金最佳时效制度为165℃×12h。 展开更多

关键词 2198铝锂合金 时效制度 力学性能 硬度

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2198铝锂合金激光填丝焊接接头腐蚀行为

12

作者 殷士焜 吕俊霞 肖荣诗 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期95-102,共8页

2198铝锂合金具有密度低、力学性能好、比强度高、耐高温、可塑性强等优点,是航空航天领域理想的结构材料。针对2198铝锂合金填充ER4047 Al-Si焊丝激光焊接接头的显微组织及在质量分数为3.5%的Na Cl溶液中的腐蚀行为进行研究。利用光学... 2198铝锂合金具有密度低、力学性能好、比强度高、耐高温、可塑性强等优点,是航空航天领域理想的结构材料。针对2198铝锂合金填充ER4047 Al-Si焊丝激光焊接接头的显微组织及在质量分数为3.5%的Na Cl溶液中的腐蚀行为进行研究。利用光学显微镜、扫描电镜及透射电镜对焊接接头微观组织形貌、析出相的种类及分布研究的基础上,室温下采用浸泡实验法和电化学腐蚀法对母材和焊缝腐蚀行为进行了系统的研究。结果表明,2198铝锂合金母材组织较粗大,晶粒沿轧制方向生长,在粗大的组织中随机分布着尺寸在几百纳米左右的颗粒状和针状的T1相,而填充ER4047 Al-Si焊丝激光焊接后,热影响区极窄、焊缝组织细小、成分均匀、析出相的种类多样,呈等轴细晶状组织,靠近熔合线处组织呈垂直于熔合线生长的柱状晶。室温下在质量分数为3.5%的Na Cl溶液中,焊缝和热影响区为均匀腐蚀,腐蚀斑点面积小、蚀点浅。母材为点蚀,随着浸泡时间增加,腐蚀斑点面积变大、蚀点加深。焊缝的开路电位、自腐蚀电位和极化电阻均高于母材,腐蚀电流密度则小于母材。 展开更多

关键词 激光技术 2198铝锂合金 Al-Si焊丝 激光焊接 微观组织 腐蚀

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2198铝锂合金在0.01 mol/L H2SO4和酸性0.01 mol/L NaCl中的阳极行为研究

13

作者 邓佳诚 王赫男 高银雪 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期62-67,110,共7页

目前对2198铝锂合金在酸性环境中的阳极行为研究报道较少。在0.01 mol/L H2SO4和0.01 mol/L H2SO4+0.01 mol/L NaCl水溶液中,测量了2198铝锂合金的动电位极化曲线。试样在-0.55 V(vs SCE)和-0.40 V(vs SCE)的电位下进行恒电位极化后,用... 目前对2198铝锂合金在酸性环境中的阳极行为研究报道较少。在0.01 mol/L H2SO4和0.01 mol/L H2SO4+0.01 mol/L NaCl水溶液中,测量了2198铝锂合金的动电位极化曲线。试样在-0.55 V(vs SCE)和-0.40 V(vs SCE)的电位下进行恒电位极化后,用扫描电镜、能谱仪观察和测量表面形貌和成分;并用电化学阻抗谱(EIS)和Mott-Schottky(M-S)曲线确定Cl-对该合金阳极行为的影响。结果表明:Cl-增加了2198铝锂合金钝化膜的表面粗糙度及点缺陷浓度,使钝化膜耐蚀性降低;同时使2198铝锂合金的自腐蚀电流密度增加,导致点蚀发生,EIS谱由高频容抗弧和低频容抗弧组成,低频容抗弧与点蚀后的腐蚀产物有关。 展开更多

关键词 2198铝锂合金 Cl^- 电化学阻抗谱 Mott-Schottky 阳极行为

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2198铝锂合金板材温热成形极限实验研究 被引量：6

14

作者 刘大海 徐必信 +1 位作者 黎俊初 常春 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期28-31,共4页

采用化学腐蚀网格法,通过刚模胀形实验和网格应变测量分析系统,研究了2198铝锂合金板在温热状态下的成形性能,获得了不同温度下的成形极限图。结果表明,温度显著影响2198铝锂合金板的成形极限曲线,随着温度的升高,合金成形极限曲线逐渐... 采用化学腐蚀网格法,通过刚模胀形实验和网格应变测量分析系统,研究了2198铝锂合金板在温热状态下的成形性能,获得了不同温度下的成形极限图。结果表明,温度显著影响2198铝锂合金板的成形极限曲线,随着温度的升高,合金成形极限曲线逐渐上升,合金塑性成形性能增强。同时,建立了不同温度下2198铝锂合金板成形极限的计算模型。 展开更多

关键词 2198铝锂合金板 温热成形 成形极限图 计算模型

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2198铝合金硫酸-己二酸阳极氧化膜耐蚀性 被引量：1

15

作者 王雪飞 李松梅 +2 位作者 刘建华 于美 李英东 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1046-1054,共9页

以2198铝-锂合金为研究对象,在硫酸-己二酸电解质溶液中进行阳极氧化,并对氧化后的试样进行沸水封闭处理。采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和原子力显微镜(AFM)对氧化膜的表面和截面的形貌进行观察。通过电化学阻抗谱(EIS)、塔菲尔(Ta... 以2198铝-锂合金为研究对象,在硫酸-己二酸电解质溶液中进行阳极氧化,并对氧化后的试样进行沸水封闭处理。采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和原子力显微镜(AFM)对氧化膜的表面和截面的形貌进行观察。通过电化学阻抗谱(EIS)、塔菲尔(Tafel)曲线和浸泡实验来分析阳极氧化膜的耐蚀性能。结果表明铝-锂合金在阳极氧化过程中由于含铜合金相的影响,形成的氧化膜孔洞不完整出现连通现象;电化学测试结果表明封闭之后的氧化膜的耐蚀性明显提高,并且随着浸泡时间的延长拟合等效电路发生改变,同时多孔层和阻挡层的阻抗值在降低,说明在浸泡的过程中氧化膜的结构发生改变,耐蚀性降低。 展开更多

关键词 阳极氧化 2198铝-锂合金 硫酸-己二酸 氧化膜 耐蚀性

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