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鍛造鋁合金車輪的特點[ 03-23 09:05 ]

采用鍛造工藝成形鋁合金車輪，能打碎金屬內(nèi)部柱狀晶、改善材料宏觀偏析，同時把鑄態(tài)組織轉(zhuǎn)變?yōu)殄憫B(tài)組織，從而極大改善鋁合金材料的組織和性能，并在合適的條件下閉合內(nèi)部空隙，提高材料致密度。經(jīng)鍛造后形成的金屬流線具有一定的方向性，可大大提高零件的幾何尺寸質(zhì)量。與其他生產(chǎn)工藝相比，鍛造鋁合金車輪具有更為突出的優(yōu)點，主要表現(xiàn)為:（1）鍛造鋁合金車輪質(zhì)量輕，能顯著降低油耗。鍛造鋁合金車輪的重量相對傳統(tǒng)鑄造鋁合金車輪與鋼制車輪分別可減重23%和50%，安裝鍛造鋁合金車輪以后，能夠顯著降低汽車重量。例如一輛拖掛重型載貨汽車或半掛車共有

鋁合金車輪成形之鍛造法[ 03-23 08:05 ]

鍛造成形工藝是將鑄造的盤狀或棒狀坯料進(jìn)行塑性變形的過程，與低壓鑄造相比，鍛造工藝能極大地改善鋁合金材料的組織和性能，把鑄態(tài)組織轉(zhuǎn)變?yōu)殄憫B(tài)組織，閉合材料內(nèi)部孔隙，提高材料致密度，鍛件的縱向和橫向力學(xué)性能均得到了明顯提高。鍛造鋁合金車輪的生產(chǎn)工藝流程如圖1-4所示，其中預(yù)鍛和終鍛是鍛造鋁合金車輪的制坯工序。目前阻礙我國鍛造鋁合金車輪發(fā)展的主要原因是鍛造鋁合金車輪生產(chǎn)工藝復(fù)雜、設(shè)備投資大、生產(chǎn)成本高，因此鍛造鋁合金車輪生產(chǎn)技術(shù)在我國還未得到廣泛應(yīng)用，是我國鍛造鋁合金車輪生產(chǎn)中急需解決的問題。目前鋁合金車輪在乘用車上已得到

鋁合金車輪成形之液態(tài)模鍛法[ 03-22 10:50 ]

液態(tài)模鍛是一種兼具鑄造和模鍛工藝特點的新興金屬成形工藝，利用金屬鑄造凝固成形時易流動的特點與模鍛技術(shù)相結(jié)合，強制性消除金屬液凝固收縮過程中形成的縮孔等缺陷，以獲得無任何鑄造缺陷的工件。與鑄件相比，液態(tài)模鍛件補縮徹底，成型精度高，而與熱模鍛件相比，金屬液體的流動性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于固體金屬，成形容易，成形過程中所需成形力較小。與鍛造工藝相比，液態(tài)模鍛仍存在金屬液凝固過程中，由于工件形狀、合金成分、應(yīng)力狀態(tài)等影響因素，產(chǎn)生的不均勻應(yīng)變場，在金屬液凝固末期，晶間的延伸性不足導(dǎo)致承受即時應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)變量時，容易發(fā)生沿晶斷裂等缺陷。液

鋁合金車輪成形之低壓鑄造法[ 03-22 10:44 ]

壓力鑄造是液態(tài)金屬在壓力作用下以極高的速度充滿型腔，讓液態(tài)金屬在壓力作用下凝固而獲得符合型腔形狀的鑄件。低壓鑄造生產(chǎn)的鑄件組織致密，力學(xué)性能好，機(jī)械性能好，鑄件的尺寸精確，表面光潔，由于型腔中氣體很難完全排除，氣體會在后期熱處理過程中發(fā)生膨脹，影響鑄件綜合性能。低壓鑄造，是介于高壓鑄造和重力鑄造之間的一種澆注工藝，其工藝參數(shù)可人為控制，由于金屬液在壓力作用下完成充型，可以提高金屬液的流動性，在結(jié)晶與凝固中可以得到充分的補縮，從而可以獲得組織致密的鑄件，也有利于獲得輪廓清晰的鑄件，適用于生產(chǎn)壁厚不同、大小不同、高度不

鋁合金6061的概述[ 03-22 10:36 ]

鋁合金具有較高的比強度、適合多種成形方式，是汽車輕量化的首選材料，在汽車工業(yè)上已得到廣泛應(yīng)用。近年來，隨著鋁合金零件向著復(fù)雜化、精密化、多規(guī)格、多用途方面的發(fā)展，鋁合金零部件在汽車上的用量及其所占比重都明顯增加，已經(jīng)遍及汽車的發(fā)動機(jī)、空間框架、底盤、車輪等多個部分。目前汽車工業(yè)用鋁合金材料主要分為鑄造鋁合金和變形鋁合金。其中鑄造鋁合金主要用于生產(chǎn)各類鑄件，如汽車發(fā)動機(jī)、制動系統(tǒng)等。在汽車工業(yè)發(fā)達(dá)的國家一半以上鋁鑄件用于汽車零部件，如日本鋁鍛件、鋁鑄件及其合金件占汽車全部鋁用量的90%以上。變形鋁合金由于具有高的比強

從汽車工業(yè)來看鋁合金的發(fā)展[ 03-20 15:53 ]

汽車工業(yè)作為一個技術(shù)密集型的產(chǎn)業(yè)，具有發(fā)展歷史悠久、涉及行業(yè)廣、產(chǎn)業(yè)鏈長、技術(shù)要求高、就業(yè)面廣、消費拉動大等特點，是衡量一個國家科技創(chuàng)新能力、經(jīng)濟(jì)實力和工業(yè)化水平的重要標(biāo)志，在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有著重要的位置。與世界汽車工業(yè)發(fā)展相比，我國汽車產(chǎn)業(yè)起步較晚，其中汽車零部件工業(yè)是我國汽車工業(yè)中相對薄弱的環(huán)節(jié)。近十年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)高速增長，汽車消費市場突破明顯，汽車產(chǎn)量大幅上升，截止2014年我國汽車產(chǎn)量連續(xù)六年居全球首位，是世界產(chǎn)量最大、增長最快的汽車市場。圖1-1為我國20002014年汽車總產(chǎn)量變化趨勢圖。隨著中國

鋁合金鍛造工藝方案優(yōu)化與設(shè)計[ 03-20 15:08 ]

由上一節(jié)的模擬分析可知，增加一次墩粗和拔長對增大坯料金屬變形量的效果是顯著的，特制定方案二為最終鍛造方案，具體鍛造步驟見表5.1。式中H0是墩粗前高度，H1為墩粗后高度，D為拔長前直徑，L為拔長后長度。

鋁合金鍛造工藝方案模擬與分析[ 03-20 14:41 ]

圖5.4給出了在第一次墩粗后截面的等效應(yīng)變應(yīng)力分布圖，墩粗后的高度為250mm,從圖中可以看出，鍛件截面有效應(yīng)變大部分區(qū)域能達(dá)到0.7左右，特別是截面中心區(qū)域有效應(yīng)變明顯比周圍要大，同時大部分區(qū)域的應(yīng)力達(dá)到50MPa左右，說明墩粗達(dá)到了使鍛件充分變形的目的。圖5.5給出了在第一次拔長以后的等效應(yīng)變應(yīng)力分布圖，從圖中可看出，在經(jīng)過一輪拔長之后，坯料的有效應(yīng)變有了大幅度的增加，尤其是中心區(qū)域幾乎達(dá)到3.0左右，而表面區(qū)域也達(dá)到2.15左右，大部分的應(yīng)力也都能達(dá)到42.0MPa左右，可以說明拔長工藝能增大坯料變形，使其變

鋁合金鍛造工藝的方案與模擬參數(shù)[ 03-19 10:05 ]

要模擬的是一個復(fù)雜的多向鍛造過程，整個過程運用 Deform-3D 有限元模擬軟件模擬，建立如圖 5.1 所示的有限元模型。原始坯料尺寸為 Φ250×500，最終鍛件大厚板尺寸為 580（LT）×410（L）×100（ST）。鍛造方案的工藝流程見圖 5.2，對設(shè)計的鍛造方案進(jìn)行模擬，鍛造模擬過程中包括鐓粗、拔長、滾圓、壓扁打方、平整等步驟，這些步驟的目的就是為了讓坯料充分變形，以此來達(dá)到消除鑄造組織缺陷、改善坯料心部死區(qū)變形等情況。在模擬過程中，模擬導(dǎo)入第三章求出的流變應(yīng)力本構(gòu)方

變形溫度對組織的影響[ 03-19 09:05 ]

圖4.4所示為在應(yīng)變量0.7、應(yīng)變速率0.01s-1及不同變形溫度條件下該A1-Zn-Mg-Cu合金的組織形貌。從圖4.4中可以看出，組織在不同的變形溫度條件下均沿垂直于壓縮方向被拉長，第二相顆粒也沿著該方向呈流線型分布于晶界和晶內(nèi)，整體呈現(xiàn)出典型的鍛態(tài)變形組織。當(dāng)變形溫度達(dá)到300℃~400℃時，由于相對較低的變形溫度是不利于晶界之間的移動，導(dǎo)致再結(jié)晶孕育期延長，從而會引起再結(jié)晶晶核形成和生長速度的放慢，所以顯微組織中一般沒有明顯的再結(jié)晶晶粒，合金僅發(fā)生了動態(tài)回復(fù)，如圖4.4 (a)-(c);當(dāng)變形溫度達(dá)到450

原始材料均熱態(tài)組織及分析[ 03-19 08:05 ]

鋁合金均勻化處理后的組織如圖 4.1 所示。圖 4.1（a）為合金均勻化后的 OM 形貌，從圖中可見，合金均勻化后晶粒粗大，平均尺寸約為 65μm。圖 4.1（b）為合金均勻化后的 SEM 微觀形貌，從圖中可見，均勻化處理后第二相發(fā)生溶解，但在晶界區(qū)域還殘留有部分未溶解的第二相，如圖 4.1（b）所示，隨后對這些殘余相進(jìn)行能譜分析，結(jié)果如圖 4.2 所示。新型鋁合金均勻化處理后的 X-ray 物象分析結(jié)果如圖 4.3 所示。從圖 4.2 中可以看出，第二相內(nèi)含有 Al、Zn、Mg 和 Cu 這四種元素，Cu 的含量

混合攪拌器的方法操作的轉(zhuǎn)速條件[ 03-18 10:05 ]

現(xiàn)欲確定中試以及工業(yè)尺度生產(chǎn)工藝條件，對于不同的攪拌過程和攪拌目的，分別有固定雷諾數(shù)、單位體積功率、葉片端部切向速度等準(zhǔn)則，本文因放大過程中流體物性未發(fā)生改變，過程主要依賴于流動的湍動強度，故可采用保持單位體積功率Pv相等的放大方法。通常，可由攪拌功率的計算公式推導(dǎo)出充分湍流區(qū)域小型和大型攪拌器之間應(yīng)滿足式(5-1)的數(shù)值關(guān)系，但由于槳葉形式的差異，小釜與大釜的功率準(zhǔn)數(shù)不同，故不能直接采用式(5-1)進(jìn)行計算。仍需通過計算攪拌功率P與釜內(nèi)所裝液體量V。的比值，求解得到大釜的轉(zhuǎn)速。由第4章可知，欲得到較好的攪拌效果與

40m3攪拌槽的結(jié)構(gòu)參數(shù)[ 03-18 09:05 ]

40m3工業(yè)攪拌釜的結(jié)構(gòu)形式與小試及中試裝置基本一致，主體為圓柱體，底部為附有圓錐的改進(jìn)碟形底。攪拌槽內(nèi)部均勻分布著四塊擋板。攪拌反應(yīng)器直徑T=3500mm最終靜液位HL=3500mm，擋板寬度W=350mm。兩層攪拌槳葉由下至上分別為DT 6和PBTD45，葉片直徑dj為1400mm。槳葉詳細(xì)設(shè)計參數(shù)參考《攪拌與混合設(shè)備設(shè)計選用手冊》，其中DT-6葉片的寬度、高度和厚度分別為350mm, 280mm和14mm，圓盤直徑930mm; PBTD45槳葉的高度和厚度為150mm, 16mm。底層槳葉離底距離C=860m

1m3攪拌槽的結(jié)構(gòu)參數(shù)[ 03-18 08:05 ]

1m3中試攪拌反應(yīng)器主體為圓柱體，底部為改進(jìn)的碟形底，在標(biāo)準(zhǔn)碟形底的基礎(chǔ)上增加了一小圓錐，其軸截面為正三角形。攪拌槽內(nèi)部均勻分布著四塊擋板。攪拌反應(yīng)器直徑T=1000mm，最終靜液位高度HL=1 000mm，擋板寬度W為100mm。兩層攪拌槳葉由下至上分別為DT 6和PBTD45，葉片直徑嗚為400mm。槳葉詳細(xì)設(shè)計參數(shù)參考《攪拌與混合設(shè)備設(shè)計選用手冊》，其中DT-6葉片的寬度、高度和厚度分別為100mm} 80mm和6mm，圓盤直徑27Qmm; PBTD4S槳葉的高度和厚度為40mm. 1 0mm。底層槳葉離底距

混合攪拌器的微觀混合時間分布[ 03-17 10:05 ]

由圖4.6可知，轉(zhuǎn)速在50~150rpm下，存在大面積的微觀混合較慢區(qū)域，混合時間在0.8s以上。其他各體系最快微觀混合均出現(xiàn)在DT 6槳葉附近，最短微觀混合時間不到0.03 s。隨著轉(zhuǎn)速的增加，顆粒逐漸懸浮，DT-6附近的微觀混合良好的區(qū)域越來越大;當(dāng)顆粒均勻懸浮時，增加趨勢更加明顯，同時兩層槳葉間的微觀混合時間也逐漸縮短，說明在這些區(qū)域內(nèi)流體可快速發(fā)生微觀混合。但隨轉(zhuǎn)速增加，PBTD45與攪拌軸間的微觀混合時間逐漸減小，而PBTD45與壁面之間的微觀混合時間卻有上升趨勢。由于t微觀與ε之間成反比關(guān)系，該現(xiàn)象可由

混合攪拌器湍動能分布[ 03-17 09:05 ]

由圖4.5可知隨著轉(zhuǎn)速的增加，高湍動能區(qū)域面積逐漸增大，其中槳葉附近的湍動能增加最為明顯，由0.002m2/s2增大至0.020m2/s2。兩層槳葉間的湍動能也隨轉(zhuǎn)速增加而變大，由0.003m2/s“增大至0.006m2/s2。其中，上層槳葉上方在150一 345rpm下有一高湍動能區(qū)，但當(dāng)轉(zhuǎn)速上升至400rpm和SOOrpm時卻消失不見，究其原因可能是速度矢量變化所致。如圖4.4所示，轉(zhuǎn)速為150}345rpm時PB TD45上方流體運動速度相比50100rpm雖有所增加，但其流動方向仍較為混亂，且P

混合攪拌器的內(nèi)部速度分布[ 03-17 08:05 ]

由圖4.4可知，50~100rpm體系速度矢量極為混亂且流體運動速度較小，速度不足0.5m/s，這是由于低轉(zhuǎn)速難以使流體強制流動，釜內(nèi)流型還未完全形成所致。而其他各體系均有趨勢明顯的速度分布，上層的PBTD45為軸向流槳，槳葉末端形成向下的速度漩渦，下層DT-6槳葉末端流體向壁面擴(kuò)展，撞擊壁面后分成兩股，一部分沿壁面向上流動，一部分沿壁面向下流動，然后轉(zhuǎn)向流回槳葉區(qū)。這與PBTD45和DT-6槳葉的實際流動特征相符。隨攪拌速度的增加，流體速度也有明顯地增加，上層和下層槳葉的速度分別增至1.0m/s和3.0m/s。各

混合攪拌器在不同轉(zhuǎn)速中的濃度分布[ 03-16 10:05 ]

由圖4.1可發(fā)現(xiàn)50-150rpm體系存在明顯的顆粒堆積和清液層，這是由于50rpm時，反應(yīng)器底部速度極低，約為0.05~0.09m/s，不足以使固體鉻黃顆粒懸??；隨著轉(zhuǎn)速逐漸增加至200rpm左右，底部區(qū)域內(nèi)液體運動速度隨之增大，約為0.68~0.90m/s，顆粒逐漸懸浮直至達(dá)到均布。圖4.2表明在200-500rpm轉(zhuǎn)速下，且σ<20%分散度穩(wěn)定在1左右說明固體顆粒已均勾懸浮。分析各體系的軸向濃度分布亦可直觀得到相同結(jié)論，如圖4.3所示，50~150rpm體系的顆粒分散度有明顯的梯度分布，而其它體系的分散

攪拌混合器的臨界懸浮轉(zhuǎn)速[ 03-16 09:05 ]

臨界懸浮轉(zhuǎn)速是指攪拌釜內(nèi)懸浮操作達(dá)到某一指定的懸浮狀態(tài)時，攪拌器所需的最小轉(zhuǎn)速。(a)完全離底懸浮臨界轉(zhuǎn)速完全離底懸浮轉(zhuǎn)速常見的測定方法有電導(dǎo)法和直接觀察法。Zwietering通過大量實驗研究后發(fā)現(xiàn)，臨界攪拌轉(zhuǎn)速與固一液相的密度差、固相密度、粒徑、液相粘度、液相密度等物性條件有關(guān)，還和攪拌器、攪拌槽的幾何關(guān)系有關(guān)，最早提出完全離底懸浮臨界轉(zhuǎn)速關(guān)聯(lián)式，即式(2-20 )：式中Nc-完全懸浮臨界轉(zhuǎn)速，s-1;  Ko-與攪拌器的型式、攪拌槽的結(jié)構(gòu)、所用單位有關(guān)的常數(shù);ds-固相顆粒直徑，m;  X

攪拌混合器的宏觀混合時間[ 03-16 08:05 ]

混合時間可定義為攪拌體系達(dá)到一定均勻程度的耗時。流體攪拌混合效果和攪拌設(shè)備效率常常用混合時間來表征與評價，混合時間還常用于指導(dǎo)攪拌設(shè)備的設(shè)計和放大。槽徑、槳型、槳葉直徑還有槳葉的安裝高度等參數(shù)對混合時間都會產(chǎn)生影響。通常測量混合時間的方法有電導(dǎo)率法、光學(xué)法、溫差法等。測量時通常需在攪拌槽某處加入示蹤物，可以是化學(xué)物質(zhì)、電解質(zhì)或感溫材料。示蹤物隨時間的延續(xù)，分散在整個反應(yīng)器的各處并與其他物質(zhì)進(jìn)行混合，最終得到均勻的濃度分布。期間，使用傳感器測量示蹤物質(zhì)濃度隨時間的變化。