环境与力学因素协同作用下的航空铝合金性能研究

作者： 何建平   来源： 南京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 剥蚀   裂纹扩展   应力腐蚀   环境断裂   耦合作用   腐蚀速率   腐蚀疲劳  

描述： 该文提出在恒温条件下,用电位法、电阻法定量研究铝合金的剥蚀性能.实验结果显示了LC4CS铝合金的自腐蚀电位与时间的关系,和腐蚀速率与时间的关系有着十分相似的规律,两者均在120分钟前后有不同的变化.铝合金受外力作用,有可能裸露出新鲜金属,新鲜金属与其余已钝化的部分之间,存在耦合作用.实验结果显示,新鲜金属的自腐蚀电位随时间的增加而逐渐增大,如果时间足够长,自腐蚀电位将趋于...

航空铝合金材料的应力腐蚀开裂行为研究

作者： 杨青   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 铝合金　　DCB试样　　应力腐蚀开裂门槛值KISCC　　晶须状腐蚀产物  

描述： 本文基于铝合金构件在服役过程中，由于外加载荷及材料残余应力和环境的共同作用所引起局部腐蚀而导致部件失效的问题，采用扫描电子显微镜（SEM），能谱仪（EDS），X射线衍射仪（XRD），透射电子显微镜分析（TEM）、裂纹扩展长度及应力腐蚀开裂门槛值KISCC测试等方法研究了两种取向、六种铝合金材料的应力腐蚀性能，设计了试样厚度对2024铝合金应力腐蚀开裂门槛值KISCC影响的实验及不同氯离子浓度的腐蚀环境下7050铝合金应力腐蚀对比实验，分析了应力腐蚀试验后铝合金DCB (Double Beam Stress Corrosion Specimen, DCB)试样断口表面应力腐蚀产物的形貌、成分、结构及腐蚀产物形成的影响因素。 结果表明，六种铝合金材料应力腐蚀开裂门槛值KISCC从大到小依次为：国产2024-T351、进口2024-T351、国产7050-T7451、进口7050-T7451、进口7085-T7452、进口7150-T7751。对于同一种材料，S-T和S-L取向试样得到的应力腐蚀开裂门槛值KISCC差异较小。在应力腐蚀过程中，裂纹扩展长度随腐蚀时间变长，而裂纹扩展速率逐渐降低。裂纹尖端铝合金发生阳极溶解，在裂纹尖端和主体溶液之间构成了“小阳极大阴极”体系，在应力腐蚀过程中，随着腐蚀进行，主体溶液pH呈碱性，而裂纹尖端pH呈酸性。 从DCB试样厚度及腐蚀环境中氯离子浓度对铝合金材料的应力腐蚀性能影响的结果可以得到，对于S-T取向，试样厚度对材料的应力腐蚀开裂门槛值KISCC影响大于S-L取向的试样。随着腐蚀环境中氯离子浓度的增加，DCB试样应力腐蚀断口表面的腐蚀程度加重。 通过对铝合金材料的应力腐蚀试验后，DCB试样断口表面腐蚀产物的研究，可以得知，除了传统的铝合金材料腐蚀后的腐蚀产物外，在DCB试样断口表面还生成了大量的氢氧化铝纤维状腐蚀产物；该腐蚀产物倾向于在试样腐蚀断口表面缺陷或裂缝处生长；纤维状的氢氧化铝腐蚀产物的形成降低了试样断口表面块状腐蚀产物的积累，从而降低了裂纹尖端块状腐蚀产物的楔形作用，使该铝合金材料在应力腐蚀断裂前能够承受更高的应力场强度因子和更高的抗应力腐蚀能力，进而降低了铝合金的应力腐蚀敏感性。

航空铝合金阳极氧化膜新型封闭工艺

作者： 马荣豹   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 铝合金　　阳极氧化膜　　封闭工艺　　硝酸铈　　溶胶凝胶  

描述： ℃下固化1h，100℃固化30min。采用BHGEL305型号硅-锆有机无机杂化溶胶封闭的2A12铝合金阳极氧化膜腐蚀电流变小，阻抗值变大，耐腐蚀性增强。阳极氧化膜表面涂覆一层有机无机杂化膜，大大提高了其耐蚀性，耐腐蚀性能优于沸水封闭和稀铬酸封闭。

微量合金元素对航空铝合金组织性能的影响

作者： 冯志涛   来源： 北京科技大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： Mg合金　　Al   Cu   Zn   Cu合金　　离心浇注　　Sc　　Zr元素　　组织性能   Mg   Al  

描述： 本实验采用真空熔炼的方法，以金属型为模具通过离心浇注工艺，制备了Zr含量依次为0%，0.15%，0.3%的Al-Cu-Mg合金。同时制备了Zr含量为0.08%，0.2%的Al-Zn-Mg-Cu合金和Sc含量为0%,0.2%的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金。对于制备好的Al-Cu-Mg合金与Al-Zn-Mg-Cu合金的试样进行扫描电镜、能谱分析、XRD衍射测试以及拉伸实验，分析研究Zr对Al-Cu-Mg合金以及Zr，Sc对Al-Zn-Mg-Cu合金组织性能的影响。 研究表明，铸态下在Al-Cu-Mg合金中加入Zr元素，Zr元素大部分都固溶在合金基体中，同时有部分Al3Zr初生粒子析出。随着Zr含量的增加，合金的晶粒尺寸明显减小，同时合金的力学性能的得到一定提升。 铸态下Al-Zn-Mg-Cu合金加入0.08%、0.2%的Zr元素，Zr含量显著影响合金的组织和性能，Zr含量在0.2%时，合金的组织和性能都优于Zr 含量0.08%时。在Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金中加入0.2%Sc元素，在熔体凝固时，形成可以做非均质形核核心的Al3ScZr粒子，显著细化了晶粒，并提高了合金的力学性能。 研究了离心对Al-Zn-Mg-Cu合金的影响，发现离心压力降低了临界晶核形核能，减小了临界形核半径，使晶粒明显细化，同时强度提高。

航空铝合金振动时效若干关键技术研究

作者： 赵晓慈   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 振动时效　　残余应力　　加工变形　　仿真　　有限元分析  

描述： “振动时效”是利用机械振动，对含有残余应力的构件或毛坯施加循环载荷，使构件或毛坯的某些部位的残余应力与振动产生的动应力进行叠加，当叠加后的应力超过材料的屈服应力时，将产生一定的塑性变形，使应力得到松弛，从而降低和均化构件或毛坯残余应力的一种技术。振动时效是用于控制工件加工变形的主要技术手段之一。但在工程实际应用中，由于难以定量地获知构件或毛坯中的残余应力分布状态，使得振动时效工艺参数的选取缺乏基本的科学依据，存在极大的盲目性。目前，主要凭借经验或仅依赖构件的固有频率来确定振动时效的工艺参数，而不考虑构件振动的振型，因而常常导致振动时效效果不理想。针对传统的振动时效技术的应用现状，本文提出了一种“残余应力定位均化”振动时效方法，即通过有限元仿真分析的方法，定量地获得工件或毛坯中残余应力的分布情况，确定需要均化残余应力的具体部位；根据工件或毛坯的几何形状确定所需的振动模态，在此基础上优化并制定支承点、激振点、激振频率、激振位移与激振时间等振动时效工艺参数，并实施振动时效，从而达到定位均化残余应力、控制工件加工变形以及提高工件疲劳寿命的目的。 本文采用理论研究和实验验证相结合的方法，主要在以下几方面开展了研究工作：首先，研究了典型铝合金毛坯的动力学特性，并以铝合金梁、板为例，分别研究了激振频率、激振位移及激振时间等振动时效工艺参数的选取对时效效果的影响。在此基础上提出了“残余应力定位均化”振动时效技术，即在定量地获得工件或毛坯中残余应力分布的前提下，制定科学合理的振动时效工艺参数，进行有针对性的时效处理，从而实现定位降低和均化残余应力。其次，分析得出动力场是一个依赖频率变化的场的概念，在不同的激振频率下，工件的振型不同，对应不同的动应力分布，由此，本文提出了复合振型的振动时效方法，即依据时效件原始残余应力的大小和分布的状况，综合利用两个或两个以上的振型进行振动时效，使残余应力场得到全方位均化。再次，研究了大型环件在径向和径/轴向轧制过程中金属的流动规律以及轧制后环件残余应力场的三维分布规律，为进一步研究环件振动时效工艺参数提供了可靠依据。通过对轧制后的环件进行振动时效，定量地分析了振动时效对环件产生的疲劳损伤，并获得了激振力、残余应力及裂纹尺寸对环件疲劳寿命的影响规律。最后，通过实验方法对残余应力定位均化技术进行了验证。实验结果表明，经振动时效后工件残余应力得到了降低和均化；经时效处理的工件所产生的加工变形小于未经时效处理的工件变形，验证了定位均化振动时效技术能有效降低工件的加工变形。

航空铝合金箱体低压熔模铸造工艺研究

作者： 朱力微   陆鹏程   史兴利   安庆贺   来源： 中国铸造协会精密铸造分会第十四届年会 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 熔模铸造　　低压铸造　　工艺改进措施  

描述： 采用熔模铸造模壳结合低压浇注工艺，成功地生产出用于航空机载电子设备铝合金薄壁箱体铸件。本文通过阐述对两个铝合金箱体薄壁件的铸造工艺开发及工艺改进过程，提出了解决问题的技术途径。

预腐蚀航空铝合金裂纹萌生与扩展过程分析

作者： 王磊   回丽   许良   周松   来源： 第十七届全国疲劳与断裂学术会议 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 航空铝合金　　预腐蚀损伤　　小裂纹　　裂纹扩展  

描述： 针对某型含预腐蚀损伤2系列航空铝合金，研究裂纹从腐蚀坑处萌生、小裂纹扩展、长裂纹扩展至断裂的过程。通过观测不同预腐蚀时间下腐蚀坑特征尺寸，分析了腐蚀坑形貌、深度、开口面积随预腐蚀时间的变化规律；通过复型法研究了腐蚀坑发展为小裂纹的过程，并对含预腐蚀损伤的铝合金进行空气与盐水环境下的裂纹扩展试验，结果表明：腐蚀坑深度随腐蚀时间的增长速度要比腐蚀坑面积增加的快；小裂纹扩展路径比较曲折，大部分裂纹形状近似Z字形扩展；无论是空气环境还是盐水环境下，疲劳长裂纹的扩展速率主要由应力水平决定，应力水平越高裂纹扩展速率越快，而预腐蚀损伤程度对长裂纹扩展速率的影响不显著。

航空铝合金结构疲劳损伤监测研究

作者： 焦胜博   何宇廷   丁华   来源： 第八届海峡两岸工程材料研讨会 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 结构健康监测　　非对称涡流传感器　　疲劳损伤　　航空铝合金  

描述： 距离的增加最优工作频率值减小.实验结果表明非对称涡流阵列传感器实现了对2A-12铝合金半孔板试样的实时裂纹监测，监测精度达到了1mm.

航空航天级中间合金钒铝65合金

作者： 刘志光   来源： 中国有色金属工业协会钛锆铪分会2013年年会 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 中间合金　　钒铝合金　　钒铝65  

描述： 本文简要介绍了在特殊合金生产中广泛应用的中间合金，并重点介绍了目前在国际航空航天工业中应用最广泛的钒铝65中间合金。

中国航空工业未来发展与铝材需求

作者： 王祝堂   熊慧   来源： 2013中国有色金属加工行业技术进步产业升级大会 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文

描述： 笔者利用媒体上的公开信息对中国航空工业的未来发展进行了预测，并据此对2013～2030年中国航空工业的铝材(含锻件与铸件)消费量进行了粗略的匡算。由于资料有限，只作为对中国航空工业铝材需求的概略性估计，权当抛砖引玉，希望能有更多的行业人士关注这个话题，对中国航空工业的铝材需求进行更加深入的研究，得出更加准确的结论。