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搅拌摩擦焊制备泡沫铝发泡规律研究
被引量：
1
1
作者
张栋
郑昕宇
+1 位作者
吴正健
胡志力
《热加工工艺》
北大核心
2022年第4期69-73,共5页
采用搅拌摩擦焊(FSW)工艺制备了粉末混合均匀、无缺陷的泡沫铝(AF)预制坯。对获取的高质量预制坯的发泡过程进行研究,探究最佳发泡温度和发泡时间,制备出孔径结构均匀、高孔隙率的铝合金泡沫夹芯板。运用FLUENT中VOF模型,对气泡在熔融...
采用搅拌摩擦焊(FSW)工艺制备了粉末混合均匀、无缺陷的泡沫铝(AF)预制坯。对获取的高质量预制坯的发泡过程进行研究,探究最佳发泡温度和发泡时间,制备出孔径结构均匀、高孔隙率的铝合金泡沫夹芯板。运用FLUENT中VOF模型,对气泡在熔融铝液中的行为进行了模拟仿真,研究了泡孔在铝基体中的形成、生长、稳定和聚结过程。结果表明,当发泡温度为700℃、发泡时间为110 s时,孔隙率最高,为55.87%。由数值模拟可得,气泡在熔融铝中上浮的过程中伴随着变形,由圆形逐步变成扁平月牙状。在气泡运动过程中,气泡会与周围气泡发生聚合,变成大气泡。
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关键词
泡沫铝
发泡
VOF
两相流
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职称材料
搅拌摩擦焊制备7075铝合金泡沫夹芯板塑性变形及发泡工艺研究
被引量：
2
2
作者
吴正健
庞秋
胡志力
《精密成形工程》
北大核心
2022年第4期69-77,共9页
目的研究搅拌摩擦焊(FSW)制备泡沫铝夹芯板(AFS)预制坯的成形规律和发泡过程中泡孔的演变规律。方法采用搅拌摩擦焊工艺制备7075铝合金泡沫夹芯板。利用金相显微镜和扫描电子显微镜对不同焊接参数条件下AFS预制坯组织形貌进行分析,同时...
目的研究搅拌摩擦焊(FSW)制备泡沫铝夹芯板(AFS)预制坯的成形规律和发泡过程中泡孔的演变规律。方法采用搅拌摩擦焊工艺制备7075铝合金泡沫夹芯板。利用金相显微镜和扫描电子显微镜对不同焊接参数条件下AFS预制坯组织形貌进行分析,同时,利用单向拉伸和高温杯突试验对不同温度下AFS预制坯的成形性能进行研究,并且针对AFS预制坯发泡性能及不均匀热变形行为对发泡性能的影响进行分析。结果在焊接转速为2000 r/min、进给速度为50 mm/min情况下,可获得板粉混合均匀、无明显缺陷的接头;在450℃时,搅拌摩擦焊制备的预制体与轧制板材的成形性能相似,真应变达到0.55,伸长率高达73%。450℃下杯突试验样品再结晶比例从60.6%增加至82.7%。在680℃发泡温度下,保温225 s,能够制备孔径结构均匀、高质量的铝合金泡沫夹芯板。结论搅拌摩擦焊工艺制备的预制坯经过塑性变形后进行发泡,可以获得具有均匀孔隙结构的泡沫夹芯板弯曲部件。
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关键词
泡沫铝夹芯板
搅拌摩擦焊
成形性能
发泡性能
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职称材料
铝合金搅拌摩擦焊接头组织热稳定性
被引量：
3
3
作者
张嘉恒
胡志力
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期73-80,共8页
在焊后热处理过程中,搅拌摩擦焊接头焊核区细小的再结晶晶粒在高温下极不稳定,很容易发生晶粒异常长大降低接头性能。研究2024铝合金和7075-2024异质铝合金搅拌摩擦焊接头组织热稳定性,结果发现:增大搅拌头转速、降低焊速有利于提高接...
在焊后热处理过程中,搅拌摩擦焊接头焊核区细小的再结晶晶粒在高温下极不稳定,很容易发生晶粒异常长大降低接头性能。研究2024铝合金和7075-2024异质铝合金搅拌摩擦焊接头组织热稳定性,结果发现:增大搅拌头转速、降低焊速有利于提高接头组织热稳定性,接头焊核区晶粒尺寸差异越小,第二相粒子尺寸越小,密度越大,接头组织热稳定性越好;降低固溶温度或缩短固溶时间可以降低晶粒异常长大程度,但接头力学性能将发生下降。对于3 mm厚2024铝合金搅拌摩擦焊接头,在ω=2 500 r/min,v=20 mm/min的焊接参数下,495℃-30 min固溶处理后接头无明显晶粒异常长大现象。对于1.5 mm厚7075-2024异质铝合金搅拌摩擦焊接头,在ω=2 500 r/min,v=50 mm/min的焊接参数下,450℃-20 min固溶处理后接头晶粒异常长大基本得到控制,接头强度达到母材的90%。研究结果表明优化焊接工艺参数和焊后热处理工艺参数能获得较好的晶粒异常长大抑制效果,为铝合金搅拌摩擦焊接头组织性能调控提供参考。
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关键词
铝合金
搅拌摩擦焊
组织热稳定性
晶粒异常长大
原文传递
题名
搅拌摩擦焊制备泡沫铝发泡规律研究
被引量：
1
1
作者
张栋
郑昕宇
吴正健
胡志力
机构
武汉理工大学
现代
汽车
零部件
技术
湖北
省重点实验室
武汉理工大学湖北汽车零部件技术协同创新中心
武汉理工大学
湖北
省材料绿色精密成形工程
技术
研究
中心
出处
《热加工工艺》
北大核心
2022年第4期69-73,共5页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFB1704500)
国家级大学生创新创业训练计划资助项目(S202010497174)
+2 种基金
湖北省重点研发计划项目(2020BAB140)
湖北省技术创新重大专项项目(2019AAA007)
武汉市科技成果转化专项项目(2019030703011511)。
文摘
采用搅拌摩擦焊(FSW)工艺制备了粉末混合均匀、无缺陷的泡沫铝(AF)预制坯。对获取的高质量预制坯的发泡过程进行研究,探究最佳发泡温度和发泡时间,制备出孔径结构均匀、高孔隙率的铝合金泡沫夹芯板。运用FLUENT中VOF模型,对气泡在熔融铝液中的行为进行了模拟仿真,研究了泡孔在铝基体中的形成、生长、稳定和聚结过程。结果表明,当发泡温度为700℃、发泡时间为110 s时,孔隙率最高,为55.87%。由数值模拟可得,气泡在熔融铝中上浮的过程中伴随着变形,由圆形逐步变成扁平月牙状。在气泡运动过程中,气泡会与周围气泡发生聚合,变成大气泡。
关键词
泡沫铝
发泡
VOF
两相流
Keywords
AF
foaming
VOF
two phase flow
分类号
TB331 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
搅拌摩擦焊制备7075铝合金泡沫夹芯板塑性变形及发泡工艺研究
被引量：
2
2
作者
吴正健
庞秋
胡志力
机构
武汉理工大学
现代
汽车
零部件
技术
湖北
省重点实验室
武汉理工大学湖北汽车零部件技术协同创新中心
武汉理工大学
湖北
省材料绿色精密成形工程
技术
研究
中心
武汉
科技
大学
冶金装备及其控制省部共建教育部重点实验室
出处
《精密成形工程》
北大核心
2022年第4期69-77,共9页
基金
湖北省重点研发计划(2020BAB140)
湖北省教育厅科学研究计划(B2020245)
湖北省自然科学基金(2021CFB523)。
文摘
目的研究搅拌摩擦焊(FSW)制备泡沫铝夹芯板(AFS)预制坯的成形规律和发泡过程中泡孔的演变规律。方法采用搅拌摩擦焊工艺制备7075铝合金泡沫夹芯板。利用金相显微镜和扫描电子显微镜对不同焊接参数条件下AFS预制坯组织形貌进行分析,同时,利用单向拉伸和高温杯突试验对不同温度下AFS预制坯的成形性能进行研究,并且针对AFS预制坯发泡性能及不均匀热变形行为对发泡性能的影响进行分析。结果在焊接转速为2000 r/min、进给速度为50 mm/min情况下,可获得板粉混合均匀、无明显缺陷的接头;在450℃时,搅拌摩擦焊制备的预制体与轧制板材的成形性能相似,真应变达到0.55,伸长率高达73%。450℃下杯突试验样品再结晶比例从60.6%增加至82.7%。在680℃发泡温度下,保温225 s,能够制备孔径结构均匀、高质量的铝合金泡沫夹芯板。结论搅拌摩擦焊工艺制备的预制坯经过塑性变形后进行发泡,可以获得具有均匀孔隙结构的泡沫夹芯板弯曲部件。
关键词
泡沫铝夹芯板
搅拌摩擦焊
成形性能
发泡性能
Keywords
aluminum foam sandwich plate
friction stir welding
formability
foaming
分类号
TB34 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
铝合金搅拌摩擦焊接头组织热稳定性
被引量：
3
3
作者
张嘉恒
胡志力
机构
武汉理工大学
现代
汽车
零部件
技术
湖北
省重点实验室
武汉理工大学湖北汽车零部件技术协同创新中心
武汉理工大学
湖北
省材料绿色精密成形工程
技术
研究
中心
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期73-80,共8页
基金
国家自然科学基金(51775397)
中国汽车产业创新发展联合基金(U1564202)
湖北省技术创新专项重大(2019AAA007)资助项目。
文摘
在焊后热处理过程中,搅拌摩擦焊接头焊核区细小的再结晶晶粒在高温下极不稳定,很容易发生晶粒异常长大降低接头性能。研究2024铝合金和7075-2024异质铝合金搅拌摩擦焊接头组织热稳定性,结果发现:增大搅拌头转速、降低焊速有利于提高接头组织热稳定性,接头焊核区晶粒尺寸差异越小,第二相粒子尺寸越小,密度越大,接头组织热稳定性越好;降低固溶温度或缩短固溶时间可以降低晶粒异常长大程度,但接头力学性能将发生下降。对于3 mm厚2024铝合金搅拌摩擦焊接头,在ω=2 500 r/min,v=20 mm/min的焊接参数下,495℃-30 min固溶处理后接头无明显晶粒异常长大现象。对于1.5 mm厚7075-2024异质铝合金搅拌摩擦焊接头,在ω=2 500 r/min,v=50 mm/min的焊接参数下,450℃-20 min固溶处理后接头晶粒异常长大基本得到控制,接头强度达到母材的90%。研究结果表明优化焊接工艺参数和焊后热处理工艺参数能获得较好的晶粒异常长大抑制效果,为铝合金搅拌摩擦焊接头组织性能调控提供参考。
关键词
铝合金
搅拌摩擦焊
组织热稳定性
晶粒异常长大
Keywords
aluminum alloy
friction stir welding
microstructural thermal stability
abnormal grain growth
分类号
TG453.9 [金属学及工艺—焊接]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
搅拌摩擦焊制备泡沫铝发泡规律研究
张栋
郑昕宇
吴正健
胡志力
《热加工工艺》
北大核心
2022
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
搅拌摩擦焊制备7075铝合金泡沫夹芯板塑性变形及发泡工艺研究
吴正健
庞秋
胡志力
《精密成形工程》
北大核心
2022
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
铝合金搅拌摩擦焊接头组织热稳定性
张嘉恒
胡志力
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
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