惊奇铝管的深冷处理    深冷处理作为一种能同时提高材料强度和韧性的工艺方法,在金属材料中的应用已获得一定成效,可有效增强材料的机械性能和服役寿命,改善材料组织的均匀性,提高工件稳定性,不损伤工件,绿色环保,具有积极的应用前景。铝合金材料因其自身优异的性能在焊接结构中获得广泛使用,已成为理想的轻型焊接材料。铝合金材料在焊接时需要较高的热输入,而较高的热输入易引起焊接变形、残余应力、焊缝区再结晶及热影响区晶粒粗化等问题,使焊接接头产生软化现象。深冷处理后焊缝区第二相在基体中的析出量增多及部分晶面的X-RD衍射峰相对强度显著增强;SEM结果显示深冷处理后焊接接头韧性提高,且随着深冷处理温度的降低及保温时间的延长,韧窝数量增多,排布逐渐均匀、致密,焊接接头强韧性提高。通过对力学性能的测试及显微组织的观测、结合SEM与X-RD测试结果,分析与研究深冷处理工艺与强化铝合金焊接接头之间的关系,初步分析与探讨铝合金焊接接头的深冷处理机理。同时焊缝区为铸态组织,易产生一些焊接缺陷,例如气孔,夹杂等,这些缺陷将导致焊接接头强度减小,进而影响构件使用性能。因此,本文采用深冷处理工艺来改善铝合金焊接接头的软化问题,铝管以期提高焊接接头强度。论文以5A06铝合金TIG焊接接头为实验对象,研究不同深冷处理工艺参数对焊接接头微观组织与力学性能的影响。研究发现,深冷处理后5A06铝合金焊接接头区域的布氏硬度、抗拉强度、断面收缩率和伸长率得到提高;其中经-175℃深冷处理8h的焊接接头区域布氏硬度整体分布得到较好改善,经-190℃深冷处理12h的焊接接头的抗拉强度提高幅度最大,与未经深冷处理的相比,抗拉强度提高了6.63%。阐述了铝管运载工具轻量化发展、常用铝合金的分类及用途、铝合金运载工具常用的几种复合焊接新方法及摩擦焊新技术。分析说明出于节能和环保的考虑,运载工具采用高强铝合金轻量化是其重要途径之一。 运载工具的轻量化及采用铝合金焊接结构的效果 ,焊接结构常用铝合金的选择及其焊接接头性能试验结果 ,介绍了近期发展的铝合金焊接新方法、设备及工艺。为了减少铸件在真空吸铸凝固成型过程中可能出现热裂等缺陷,课题组采用有限元分析软件ProCAST对ZL116铝合金铸件的温度场和应力场进行数值模拟,分析了在温度场和应力场下浇注温度、换热系数以及模具壁厚对铸件最大有效应力和铸件中心有效应力的影响;对铸件内部有效应力分布进行了预测,并进行了实验验证。结果表明:在浇注温度为700℃,换热系数为5 000 W/(m~2·K),并且模具壁变厚时,可以有效地降低铸件的最大有效应力,铸件中心的有效应力也得到减小;同时铸件内部的有效应力能够均匀分布,减少热裂倾向,得到质量良好的铸件。