7075铝合金的喷射沉积连续挤压

发布时间：2017-05-10 16:02

  本文关键词：7075铝合金的喷射沉积连续挤压，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：7075铝合金半成品有大板,棒,型材和锻件等,由于其强度高,良好的阳极反应等性能,从而使其广泛使用于飞机结构的重要受力零件、空心固定装置、卡车、塔式建筑、船、管道等领域,如机械行业的齿轮、轴、涡轮等；军用行业的仪表轴、导弹跳进阀等；民用方面的熔丝件、钥匙等。若获得细小晶粒的7075,则其深度钻孔性能更好,工具耐磨性增强,螺纹滚制更与众不同。航空业对于轻质合金有大量的需求,但是7075因为其低熔点共晶相的存在而使其难于进行热加工。喷射沉积是一种细化晶粒尺寸、增加固溶度制备高强7075合金的方法。采用喷射沉积连续挤压工艺制备7075合金,将比常规的喷射沉积和致密化的流程大大缩短。在制造的过程中发现,7075挤压过程中裂纹和起皮现象严重,刚开始的时候甚至挤不出来。本论文为解决杆材挤不出、挤出出现裂纹以及起皮等问题进行了大量的试验和研究,在不断的尝试和改进中总结和优化制备参数,详细的研究内容如下：(1)利用双盘流型控制器的喷射沉积连续挤压设备上,在不同参数下制备7075,并就其出现的问题进行分析改进,模具预热温度过高(500℃)会造成材料炸裂。(2)研究了挤压过程中易出现裂纹的问题,发现裂纹的产生主要是挤压温度过高或过低而产生的,起皮是因为高温液体与较大范围的气氛结合而产生的。对裂纹产生的位置进行分析发现,在杆料的70.89%-73.08%处必有裂纹,笔者认为此现象不仅是挤压温度过高或过低造成的,而是挤压过程中先挤出的料被挤出,而后续的料续不上,中间形成空档区而形成了裂纹。(3)研究了挤压过程中易起皮的问题,在和其他的起皮现象及不起皮的试验进行对比发现,起皮是因为高温金属和大范围的气氛中形成气泡,然后在挤压过程中形成的。在对起皮的杆料进行测试时发现,起皮现象对性能影响不大。(4)对制成的杆料进行460℃固溶水淬并分别时效9h、16h、30h,其强度的变化与闫大京对7475的时效行为的研究相似。在对硬度的研究中发现硬度并不能反映抗拉强度的变化。(5)对铸态的7075进行固溶淬火以及T651处理发现：原始铸态的晶界为网状结构；固溶淬火后晶界和晶粒中心区域的析出相向晶界与晶粒中心之间的区域偏聚,此时晶界为稀疏的点连接；T651状态下,析出相在晶界处偏聚,但没形成网状分布,在晶粒内的析出相也弥散开来。(6)在多次试验的基础上,试验参数设定为模具预热温度350℃、喷射距离400mm、漏斗流量60s/L、熔炼温度800℃、气压0.25MPa、挤压轮转速7.94r/min、挤压比为14.2时制备了杆料,其对应挤压态的抗拉强度达到396.70MPa,延伸率为11.77%。其对应热处理T651状态强度为525.56MPa,延伸率为14.46%。
【关键词】：7075 喷射沉积 工艺 T651
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH16
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 绪论12-42
• 1.1 引言12-13
• 1.2 超高强7系铝合金的研究现状及进展13-25
• 1.2.1 元素的影响13-16
• 1.2.2 热处理技术16-22
• 1.2.3 工艺的影响22-23
• 1.2.4 总结23-25
• 1.3 高强铝合金7075的制备工艺25-29
• 1.3.1 熔炼25-26
• 1.3.2 铸造26-27
• 1.3.3 轧制27
• 1.3.4 锻造27
• 1.3.5 挤压27-28
• 1.3.6 半固态成型28
• 1.3.7 大塑性变形28-29
• 1.3.8 快速凝固29
• 1.4 7075铝合金的热处理29-32
• 1.5 7075强化相及性能32
• 1.6 喷射沉积连续挤压(SPRAY CONFORM)技术32-35
• 1.6.1 喷射沉积技术32-33
• 1.6.2 喷射沉积技术原理33
• 1.6.3 喷射沉积技术的特点33-34
• 1.6.4 关于喷射沉积技术的研究与应用34-35
• 1.7 连续挤压技术35-37
• 1.7.1 Conform连续挤压原理35-36
• 1.7.2 Conform连续挤压特点36-37
• 1.7.3 连续挤压技术的发展现状37
• 1.8 喷射沉积连续挤压(SPRAY CONFORM)37-39
• 1.8.1 Spray Conform原理37-38
• 1.8.2 喷射沉积连续挤压的特点与应用前景38-39
• 1.9 本论文的研究意义和内容39-42
• 1.9.1 研究意义39-40
• 1.9.2 研究内容40-42
• 第二章 喷射沉积连续挤压设备42-46
• 2.1 喷射沉积连续挤压42-45
• 2.1.1 熔炼装置42-43
• 2.1.2 喷射装置(雾化器等)43-45
• 2.2 本章小结45-46
• 第三章 喷射沉积连续挤压707546-58
• 3.1 相关工艺参数46-47
• 3.2 试验材料47
• 3.3 试验参数与现象47-53
• 3.3.1 模具预热温度的影响47-49
• 3.3.2 熔炼温度的影响49-50
• 3.3.3 喷射距离的影响50-51
• 3.3.4 高熔炼温度低模具预热温度51-52
• 3.3.5 挤压轮转速的影响52-53
• 3.3.6 挤压比的影响53
• 3.4 试验结果与讨论53-55
• 3.4.1 模具预热温度的影响53-54
• 3.4.2 熔炼温度的影响54-55
• 3.4.3 喷射距离的影响55
• 3.4.4 挤压轮转速的影响55
• 3.4.5 挤压比的影响55
• 3.5 本章小结55-58
• 第四章 组织与性能58-74
• 4.1 测试方法58-60
• 4.1.1 样品列表58
• 4.1.2 金相组织观察58-59
• 4.1.3 致密度测试59
• 4.1.4 硬度测试59
• 4.1.5 拉伸性能测试59-60
• 4.2 硬度、致密度测试60-61
• 4.3 时效不同温度拉伸测试61-64
• 4.4 熔炼温度为800℃拉伸试验对比64-66
• 4.5 熔炼温度为815℃和780℃试验对比66-67
• 4.6 挤压原状态拉伸测试67-69
• 4.7 裂纹分析69-70
• 4.8 T651状态70-71
• 4.9 成分分析71-72
• 4.10 本章小结72-74
• 第五章 结论与展望74-76
• 5.1 结论74-75
• 5.2 展望75-76
• 参考文献76-84
• 致谢84-86
• 论文发表86-88
• 附录88-93
• 一、供货态成分分析88-90
• 二、780℃(第六号样品)状态成分测试90-92
• 三、815℃(第九号样品)成分测试92-93

【参考文献】

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本文编号：355062