4043铝合金电弧增材制造的组织及力学性能

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作者 卢恒洲 万祥明 +1 位作者 张斌 刘建雄 《热加工工艺》 北大核心 2024年第7期53-56,60,共5页

为了研究4043铝合金电弧增材制造中工艺参数、组织与力学性能之间的相关规律,采用CMT电弧增材制造技术制备了4043铝合金薄壁件。通过金相显微镜、扫描电子显微镜、电子万能试验机等检测设备,对不同工艺参数(焊接速度和送丝速度)制备的... 为了研究4043铝合金电弧增材制造中工艺参数、组织与力学性能之间的相关规律,采用CMT电弧增材制造技术制备了4043铝合金薄壁件。通过金相显微镜、扫描电子显微镜、电子万能试验机等检测设备,对不同工艺参数(焊接速度和送丝速度)制备的制件内部组织与力学性能进行了研究。结果表明,WAAM4043铝合金薄壁件内部组织为α(Al)相和β(Al_(3.21)Si_(0.47))相。随着焊接线能量的增加,Al-Si共晶相会增多,晶界处的β相变得粗大、松散,晶粒也变得粗大。4043铝合金薄壁件的抗拉强度最高为153.7 MPa,伸长率最高为22.5%。拉伸性能在横向与竖向上呈各向异性。过大或过小的焊接线能量都不利于获得好的力学性能。 展开更多

关键词 电弧增材制造(WAAM) 冷金属过渡(CMT) 4043铝合金

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Sm对SAl4043铝合金焊丝的组织、性能及氢含量的影响 被引量：1

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作者 黄智恒 薛松柏 +2 位作者 王博 张帆 龙伟民 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期196-201,共6页

本工作研究了Sm对SAl 4043铝合金焊丝组织、性能及氢含量的影响。结果表明,Sm的添加不仅能细化α-Al基体,使粗大的柱状晶细化为等轴晶,还能对共晶硅起到变质作用,使共晶硅形貌由粗大的层片状或长针状转变为短棒状和颗粒状,并弥散分布于... 本工作研究了Sm对SAl 4043铝合金焊丝组织、性能及氢含量的影响。结果表明,Sm的添加不仅能细化α-Al基体,使粗大的柱状晶细化为等轴晶,还能对共晶硅起到变质作用,使共晶硅形貌由粗大的层片状或长针状转变为短棒状和颗粒状,并弥散分布于晶界处。由于Sm元素的晶粒细化作用和对共晶硅的变质作用,Sm含量为0.4%(质量分数,下同)的铸态合金的抗拉强度和延伸率分别为140 MPa、8.5%,与未添加Sm的SAl 4043铝合金焊丝相比提高了25%、49%。同时,加入适量的Sm可以使铸态合金焊丝中的氢含量降低至0.15 mL/100 g Al,与未添加Sm的合金焊丝相比,氢含量降低59%;焊接接头拉伸试验结果表明,合金焊丝中适量Sm的加入可以改善接头力学性能,并降低焊缝气孔率,当Sm含量为0.4%时,焊接接头力学性能最好,抗拉强度和延伸率分别为180.4 MPa、10.20%,焊缝气孔率仅为0.16%,与未添加Sm的焊丝所得接头相比,焊缝气孔率降低71%。 展开更多

关键词 稀土钐 SAl 4043铝合金焊丝 显微组织 力学性能

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4043铝合金冷金属过渡薄壁构件电弧快速成形 被引量：7

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作者 聂云鹏 张培磊 +1 位作者 庄乔乔 李雷 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期58-62,共5页

为研究4043铝合金在冷金属过渡下的电弧快速成形,搭建了电弧快速成形系统,获得了4043铝合金薄壁电弧快速成形构件.结果表明,通过控制起弧和收弧的电流百分比,可以控制电弧成形的能量分布,解决了薄壁构件成形时起弧的驼峰和收弧的塌陷问... 为研究4043铝合金在冷金属过渡下的电弧快速成形,搭建了电弧快速成形系统,获得了4043铝合金薄壁电弧快速成形构件.结果表明,通过控制起弧和收弧的电流百分比,可以控制电弧成形的能量分布,解决了薄壁构件成形时起弧的驼峰和收弧的塌陷问题.总结了4043铝合金冷金属过渡电弧快速成形中焊接速度与送丝速度对成形效果的影响.最后根据合适的工艺参数,对成形良好的构件的微观组织进行了观察和力学性能进行了测试分析.得出了通过调节参数和优化路径,可以较好的控制单道薄壁成形样件的尺寸精度,获得优异成形试样的结论. 展开更多

关键词 4043铝合金 冷金属过渡技术 电弧快速成形 力学性能

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固溶时效处理对4043铝合金沉积层组织与性能的影响

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作者 解瑞军 王祺星 陈芙蓉 《精密成形工程》 北大核心 2022年第8期134-139,共6页

目的研究CMT增材制造的4043铝合金在固溶时效处理后的组织与性能变化规律。方法利用基于冷金属过渡技术的金属丝材增材制造方法制造出4043铝合金试件,采用金相组织观察、硬度测试、室温拉伸性能测试、能谱分析等手段,观察并测试固溶时... 目的研究CMT增材制造的4043铝合金在固溶时效处理后的组织与性能变化规律。方法利用基于冷金属过渡技术的金属丝材增材制造方法制造出4043铝合金试件,采用金相组织观察、硬度测试、室温拉伸性能测试、能谱分析等手段,观察并测试固溶时效处理后4043铝合金沉积层的组织与性能。结果增材制造的沉积层与母材间的成分分布不均匀,Al多以树枝状晶形式存在,共晶Si以片状形式存在,固溶时效处理能够使沉积层内共晶Si聚集,元素扩散均匀。在540℃下固溶处理2 h、180℃下时效处理8 h后,性能提升最为明显。结论使用增材制造方式制造零件后,可采用固溶时效处理的方式改善组织、提高性能,从而扩大使用范围。 展开更多

关键词 4043铝合金 丝材增材制造 固溶时效处理 组织 力学性能

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4043铝合金的电化学增塑拉拔特性 被引量：2

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作者 李先 阎峰云 +2 位作者 陈体军 傅开武 施正国 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期125-129,共5页

研究了电化学增塑效应对4043铝合金冷拉拔过程中拉拔力和拉拔后丝材硬度的影响。结果表明,电化学拉拔可以显著减小拉拔过程中的拉拔力,增加丝材拉拔变形量,减少拉拔退火次数。与不加电的常规拉拔相比,在电解液为0.5mol/L NaOH乳化液、... 研究了电化学增塑效应对4043铝合金冷拉拔过程中拉拔力和拉拔后丝材硬度的影响。结果表明,电化学拉拔可以显著减小拉拔过程中的拉拔力,增加丝材拉拔变形量,减少拉拔退火次数。与不加电的常规拉拔相比,在电解液为0.5mol/L NaOH乳化液、电流密度为60mA·cm-2下进行电化学拉拔,拉拔后丝材的表面硬度明显降低,拉拔力下降8%~18%,拉拔变形真应变提高30%。 展开更多

关键词 4043铝合金 电化学 拉拔

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直流脉冲电流对4043铝合金拉伸硬化的影响 被引量：1

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作者 李云 乔生儒 +1 位作者 李艳丽 周忠强 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2008年第4期520-522,527,共4页

低成本消除加工硬化,愈合损伤对轧制材料具有重要意义。本文将4043铝合金在介于其名义屈服强度和强度极限之间的某一应力下进行拉伸,造成拉伸硬化和损伤后,用直流脉冲电流处理。结果表明:随着脉冲处理时间的增加,试件延伸率增加,名义屈... 低成本消除加工硬化,愈合损伤对轧制材料具有重要意义。本文将4043铝合金在介于其名义屈服强度和强度极限之间的某一应力下进行拉伸,造成拉伸硬化和损伤后,用直流脉冲电流处理。结果表明:随着脉冲处理时间的增加,试件延伸率增加,名义屈服强度和强度极限减小;0.5 s脉冲处理试样的力学性能十分接近未损伤试样的性能;光学显微照片显示同一位置上的损伤得到部分愈合。试样拉伸造成一定损伤后,其电阻值有明显增加;脉冲电流处理后电阻减小,但没有恢复到拉伸前的电阻值。经过不同时间的脉冲处理后,其电阻值十分接近,但是力学性能差异较大,表明电阻值对材料的力学性能不十分敏感,不能完全依赖电阻值判定材料的力学性能。 展开更多

关键词 脉冲电流 4043铝合金 拉伸硬化 电阻

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电弧增材4043铝合金显微组织及力学性能分析 被引量：3

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作者 赵磊 焦坤 +1 位作者 杜行 赵文忠 《热加工工艺》 北大核心 2021年第13期139-141,共3页

采用熔化极氩弧为热源,ER4043焊丝为增材材料,电弧增材成型4043铝合金板材。利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对其内部不同区域组织进行分析。使用电子万能试验机对其不同区域进行力学性能测试。结果表明:电弧增材成型4043铝合金... 采用熔化极氩弧为热源,ER4043焊丝为增材材料,电弧增材成型4043铝合金板材。利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对其内部不同区域组织进行分析。使用电子万能试验机对其不同区域进行力学性能测试。结果表明:电弧增材成型4043铝合金板材内部组织为细小条状的Al-Si共晶呈一定方向性延伸分布于α固溶体内,且靠近增材成型顶部的Al-Si共晶分布相对于靠近成型基材的部位更加弥散;成型铝合金板材的力学性能呈现各向异性,平行于增材高度方向具有更好的力学性能,且靠近增材成型顶部的部位比靠近成型基材的部位具有更好的力学性能。 展开更多

关键词 4043铝合金 电弧增材 显微组织 力学性能

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4043铝合金圆杆拉拔过程中的组织和性能变化

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作者 杨欣 石春飞 +1 位作者 石永杰 郭有军 《轻合金加工技术》 CAS 2022年第12期41-43,56,共4页

4043铝合金经多道次拉拔成不同直径的圆杆,分析圆杆的显微组织、抗拉强度和电阻率与其直径、横截面积的关系,以便为拉拔制备焊丝提供相关的技术数据。结果表明,在拉拔过程中,随着圆杆直径的变化,第二相尺寸变化不大,沿拉拔方向大致呈平... 4043铝合金经多道次拉拔成不同直径的圆杆,分析圆杆的显微组织、抗拉强度和电阻率与其直径、横截面积的关系,以便为拉拔制备焊丝提供相关的技术数据。结果表明,在拉拔过程中,随着圆杆直径的变化,第二相尺寸变化不大,沿拉拔方向大致呈平行线状分布,呈现均匀化、弥散分布特征。4043铝合金杆的抗拉强度、电阻率与其横截面积成线性相关,抗拉强度与电阻率成线性相关。4043铝合金杆拉拔过程中横截面积每减小1 mm^(2),其抗拉强度增加1.5 MPa,电阻率增加0.0077 mΩ·m,其原因是拉拔过程中α(Al)晶粒变形导致内部出现大量位错和晶格畸变等组织缺陷。 展开更多

关键词 4043铝合金 拉拔 横截面积 抗拉强度 电阻率

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4043铝合金热变形行为和热加工图 被引量：1

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作者 乔波 战中学 +7 位作者 张登峰 高世鹰 刘春兰 邬富宝 张世全 郑宏伟 王晓婷 李庭 《热加工工艺》 北大核心 2019年第19期104-106,109,共4页

通过热压缩试验研究了4043铝合金在变形温度350~500℃和应变速率0.01~10 s^-1的热成形性能,建立了合金的本构方程和热加工图。结果表明:变形温度对4043铝合金应变速率敏感系数的影响较小;高温变形主要受位错的热激活能控制;最佳热变形... 通过热压缩试验研究了4043铝合金在变形温度350~500℃和应变速率0.01~10 s^-1的热成形性能,建立了合金的本构方程和热加工图。结果表明:变形温度对4043铝合金应变速率敏感系数的影响较小;高温变形主要受位错的热激活能控制;最佳热变形工艺参数是温度460~500℃、应变速率0.05~1 s^-1。 展开更多

关键词 4043铝合金 动态材料模型 热加工图 能量耗散率

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六西格玛方法在提高4043铝合金杆细晶区面积中的应用

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作者 王欢 侯经韬 纪剑峰 《新疆有色金属》 2020年第5期105-108,共4页

为了解决4043合金杆生产中常出现的晶粒粗大导致的拉拔断线频繁的问题,应用六西格玛定义、测量、分析、改善、控制五步科学方法,对4043铝合金杆的细晶区面积进行了改善,最终成功将细晶区面积的过程能力由-1.44提升至1.21。

关键词 六西格玛 4043铝合金杆 晶粒 过程能力 回归

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退火工艺对4043铝合金杆力学性能的影响研究

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作者 纪剑峰 王欢 《新疆有色金属》 2021年第1期104-105,共2页

为了提高4043铝合金焊丝的生产效率、降低加工成本,研究了退火温度和退火时间对4043铝合金杆抗拉强度和伸长率的影响。根据研究结果,结合下游客户的焊丝加工要求,建议采用420-460℃、4-6h的退火工艺。

关键词 4043铝合金杆 退火温度 退火时间 抗拉强度 伸长率

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CMT工作模式对4043铝合金电弧增材成形性能的影响

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作者 梁福元 邢鹏飞 吴孟武 《特种铸造及有色合金》 CAS 北大核心 2024年第5期620-627,共8页

采用CMT焊机4种工作模式对4043铝合金电弧增材单层单道成形进行研究,并通过多层单道成形制备了单壁墙试样,分析了工作模式对试样微观组织与力学性能的影响。结果表明,CMT-Pulse模式下的焊道余高系数较大,铺展性较好,而CMT-Advanced模式... 采用CMT焊机4种工作模式对4043铝合金电弧增材单层单道成形进行研究,并通过多层单道成形制备了单壁墙试样,分析了工作模式对试样微观组织与力学性能的影响。结果表明,CMT-Pulse模式下的焊道余高系数较大,铺展性较好,而CMT-Advanced模式下的焊道余高系数较小,铺展性较差。CMT工作模式对电弧增材微观组织、气孔率及力学性能有着显著影响,通过CMTPulse+Advanced模式制备的试样晶粒较为细小均匀,气孔率最小为4.88%,此时单壁墙试样的横向和纵向抗拉强度均优于其他模式,分别为148 MPa和138 MPa,其抗拉强度各向异性最小,仅为6.8%。 展开更多

关键词 4043铝合金 电弧增材制造 焊道形貌 力学性能

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微合金化4043铝合金焊丝焊接接头的组织与性能 被引量：14

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作者 赵志浩 徐振 +1 位作者 王高松 崔建忠 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期946-952,共7页

在传统4043铝合金焊丝基础上,通过单独和复合添加Mg,Zr和Sc对4043铝合金焊丝进行微合金化,使微合金化焊丝焊后的焊接接头可热处理强化,并对其热处理工艺进行优化.使用传统4043铝合金焊丝和微合金化后的铝合金焊丝进行焊接实验.对比焊后... 在传统4043铝合金焊丝基础上,通过单独和复合添加Mg,Zr和Sc对4043铝合金焊丝进行微合金化,使微合金化焊丝焊后的焊接接头可热处理强化,并对其热处理工艺进行优化.使用传统4043铝合金焊丝和微合金化后的铝合金焊丝进行焊接实验.对比焊后焊接接头的显微组织和力学性能发现,添加0.25%Mg(质量分数)可以改善铝合金焊丝焊后的焊接接头的显微组织,提高焊接接头的抗拉和屈服强度,抗拉强度提高10%,屈服强度提高12%,而延伸率基本保持不变.经530℃,2 h+170℃,6 h热处理后,焊接接头的抗拉强度提高54%,屈服强度提高105%.焊丝中添加Sc和Zr可以明显细化焊缝组织的晶粒,增加热处理后强化相析出数量,提高焊接接头的抗拉和屈服强度. 展开更多

关键词 4043铝合金焊丝 微合金化 显微组织 力学性能 焊后热处理

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铸造-挤压法制备ER4043铝合金焊丝及其组织性能 被引量：8

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作者 叶於龙 刘二林 +1 位作者 刘红伟 杨昭 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期174-177,共4页

采用铸造-挤压-拉拔法制备出了ER4043铝合金焊丝,并以5052铝合金板材作为母材,用制得的ER4043焊丝进行了TIG焊接试验。采用OM、TEM、EDS、拉伸试验、硬度测试等方法,分析了制得合金的室温力学性能和微观组织,研究了焊缝的组织结构和力... 采用铸造-挤压-拉拔法制备出了ER4043铝合金焊丝,并以5052铝合金板材作为母材,用制得的ER4043焊丝进行了TIG焊接试验。采用OM、TEM、EDS、拉伸试验、硬度测试等方法,分析了制得合金的室温力学性能和微观组织,研究了焊缝的组织结构和力学性能。结果表明,均匀化后拉拔得到的线坯组织均匀,力学性能稳定,塑性优良;母材与热影响区的交界处是焊接接头的薄弱区;HAZ区内,来自母材的焊接气孔是形成易断裂区的主要原因。 展开更多

关键词 ER4043铝合金 力学性能 焊接接头 微观组织

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连铸连轧法生产4043铝合金工艺研究 被引量：3

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作者 贾伟 张军 马军 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期979-980,共2页

采用连铸连轧生产了φ9.5mm的4043铝合金杆,并对其进行了退火处理,通过拉伸试验、金相分析等手段研究了4043铝合金的力学性能与晶粒度。结果表明,铸造出的坯料晶粒度为1级,无裂纹、缩孔缺陷,轧制出的合金杆力学性能稳定,抗拉强度极差为2... 采用连铸连轧生产了φ9.5mm的4043铝合金杆,并对其进行了退火处理,通过拉伸试验、金相分析等手段研究了4043铝合金的力学性能与晶粒度。结果表明,铸造出的坯料晶粒度为1级,无裂纹、缩孔缺陷,轧制出的合金杆力学性能稳定,抗拉强度极差为2.9 MPa;退火处理后,4043铝合金杆塑性得到大幅提高,伸长率平均提高了13.8%。 展开更多

关键词 4043铝合金 连铸连轧 力学性能 晶粒度

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6061-T6铝合金MIG焊接接头根部间隙对其化学成分及组织演化的影响 被引量：4

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作者 方乃文 刘鑫宇 +3 位作者 黄瑞生 杨义成 马一鸣 徐锴 《轻合金加工技术》 CAS 北大核心 2020年第12期53-57,共5页

采用SAl4043铝合金焊丝对坡口根部间隙分别为8 mm、10 mm、12 mm,坡口角度为60°的20 mm厚6061-T6铝合金板进行熔化极惰性气体保护焊(MIG),借助化学成分分析仪、光学显微镜、扫描电子显微镜及X射线衍射仪等对三种坡口间隙不同位置... 采用SAl4043铝合金焊丝对坡口根部间隙分别为8 mm、10 mm、12 mm,坡口角度为60°的20 mm厚6061-T6铝合金板进行熔化极惰性气体保护焊(MIG),借助化学成分分析仪、光学显微镜、扫描电子显微镜及X射线衍射仪等对三种坡口间隙不同位置处的焊接接头化学成分和组织演化过程进行了系统的分析研究。结果表明:随着坡口根部间隙的增大,焊接接头的化学成分受6061-T6铝合金过渡及金属烧损影响越小,焊接接头组织中共晶体的变化与化学成分变化趋势保持一致。综合考虑焊接效率和母材对焊接接头的影响程度,根部间隙为10 mm时可以客观地评价铝合金焊丝焊接接头的质量。 展开更多

关键词 SAl4043铝合金焊丝 根部间隙 母材金属过渡 化学成分 微观组织

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