AZ31D鎂合金電動(dòng)螺絲刀刀把等溫?cái)D壓成形試驗(yàn)

電動(dòng)螺絲刀扭力控制操作使用標(biāo)準(zhǔn)

針對(duì)az31鎂合金板材室溫沖壓成形較差的特點(diǎn),采用不同軋制溫度獲得鎂合金板材,使用半球形凸模脹形,繪制鎂合金室溫成形極限圖并分析軋制溫度對(duì)鎂合金板材組織和室溫成形能力的影響.發(fā)現(xiàn)az31鎂合金板材的成形性能不僅與晶粒尺寸有關(guān),還與晶粒取向有關(guān).基面織構(gòu)的減弱可明顯提高板材的脹形性能,在基面織構(gòu)強(qiáng)度相似的情況下,晶粒尺寸對(duì)板材的成形性能起決定性影響.

以射釘槍端蓋零件為例,設(shè)計(jì)了等溫?cái)D壓成形工藝及試驗(yàn)?zāi)＞?。利用deform-3d對(duì)成形進(jìn)行了數(shù)值模擬,預(yù)測(cè)了零件成形力和設(shè)計(jì)了成形過(guò)程階段。在yaw-500kn微機(jī)控制電液伺服壓力試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行擠壓試驗(yàn),試驗(yàn)證明,設(shè)計(jì)的成形方案合理可行。同時(shí)驗(yàn)證了數(shù)值模擬分析的正確性。

試驗(yàn)研究了退火溫度對(duì)az31鎂合金擠壓棒組織和織構(gòu)的影響。結(jié)果表明:鑄態(tài)鎂合金擠壓后,初始強(qiáng)點(diǎn)織構(gòu)向(80°,90°,0°)面聚集,主要織構(gòu)組分強(qiáng)度提高。對(duì)熱擠壓后的az31鎂合金進(jìn)行退火,可以細(xì)化晶粒,使組織均勻,300℃退火時(shí)平均晶粒尺寸5μm為最小;隨著退火溫度的升高,形變織構(gòu)(80°,90°,0°)逐漸減弱,再結(jié)晶織構(gòu)(0°,90°,0°)和(90°,55°,0°)逐漸增強(qiáng),300℃退火之后二者均被弱化,400℃退火之后取向分布漫散度增大。

鎂合金的塑性成形性能差,因此如何實(shí)現(xiàn)鎂合金的塑性加工成形成為了一個(gè)新的技術(shù)難題。連續(xù)流變擠壓成形實(shí)現(xiàn)了鎂合金由高溫液態(tài)直接形成制品的過(guò)程,減少了工序,節(jié)約了能源。但是制品的上下表面易出現(xiàn)裂紋,出現(xiàn)裂紋的原因主要是金屬流動(dòng)速度不同。為了減小和消除裂紋,可采用潤(rùn)滑劑、控制擠壓速度、增大模具的定徑帶長(zhǎng)度等措施。

依據(jù)無(wú)刷電動(dòng)螺絲刀的應(yīng)用特點(diǎn),基于uc3843研制無(wú)刷電動(dòng)螺絲刀用反激式開(kāi)關(guān)電源電路,詳細(xì)講解emi濾波電路和整流電路、變壓器及開(kāi)關(guān)管緩沖電路、輸出電路、電壓反饋電路和uc3843控制電路設(shè)計(jì),并對(duì)電源進(jìn)行輸出帶載時(shí)電壓調(diào)節(jié)和效率測(cè)試等實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,基于uc3843的無(wú)刷電動(dòng)螺絲刀用開(kāi)關(guān)電源輸出穩(wěn)定可靠。

通過(guò)az31b鎂合金板材高溫拉伸實(shí)驗(yàn),分別討論了成形溫度、應(yīng)變速率以及各向異性對(duì)鎂合金流變的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,溫度越高、應(yīng)變速率越低,鎂合金的塑性越好;取樣方向與軋制方向成45°時(shí),由于在此方位孿生取向因子最大,因而該方向的塑性很高,與0°方向塑性基本相同。對(duì)變形后的鎂合金進(jìn)行金相組織觀察發(fā)現(xiàn),250℃時(shí)鎂合金顯微組織幾乎都是由細(xì)小的等軸晶粒組成,優(yōu)于其他溫度下的顯微組織;結(jié)合溫度對(duì)鎂合金流變的影響,確定鎂合金的最佳溫成形溫度為250℃。依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了兩種硬化本構(gòu)模型,即fields-backofen模型和指數(shù)模型。分別將兩種模型預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比表明,采用指數(shù)模型能更好的預(yù)測(cè)鎂合金溫成形流變應(yīng)力。

介紹了用超塑擠壓與超塑焊接復(fù)合成形法生產(chǎn)鎂合金管材的技術(shù)原理,對(duì)鎂合金管材擠壓成形進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了用這種方法生產(chǎn)擠壓比為12.5的az91d鎂合金管的生產(chǎn)工藝。主要工藝參數(shù)為:鎂棒預(yù)熱溫度為350～400℃,模具預(yù)熱溫度為300～350℃,壓頭平均擠壓速度為0.5mm/s。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在這種工藝條件下,擠出的管子表面質(zhì)量好,無(wú)氣泡、橫裂紋等缺陷。用超塑擠壓與超塑焊接復(fù)合成形管材可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)擠壓,在不改變毛坯尺寸的情況下得到所需長(zhǎng)度的管材,而且模具及其內(nèi)殘余鎂合金重復(fù)加熱可保證模具多次使用,不用清洗。

通過(guò)數(shù)值模擬和試驗(yàn)相結(jié)合的方法研究了帶法蘭的鎂合金管件的溫?cái)D壓成形過(guò)程。模擬顯示,金屬塑性流動(dòng)順利,無(wú)擠壓成形缺陷,表明模具結(jié)構(gòu)合理;力學(xué)性能測(cè)試表明,成形件力學(xué)性能達(dá)到指標(biāo)要求。

等通道轉(zhuǎn)角擠壓AZ31鎂合金的工藝參數(shù)影響

采用超真空磁控濺射鍍膜設(shè)備在az31鎂合金表面進(jìn)行了鋁保護(hù)膜的鍍覆,利用輝光放電光譜分析和納米壓痕/劃痕試驗(yàn)技術(shù),研究了鍍層的成分和顯微力學(xué)性能隨薄膜深度的分布。結(jié)果表明,鋁鍍層在鎂合金基體表面形成,鍍層和基體之間存在混融的過(guò)渡層,鋁鍍層的表面硬度、彈性模量等高于鎂合金基體的,并隨深度增加而遞減,膜層與基體結(jié)合良好并表現(xiàn)出一定塑性,鍍鋁膜有利于鎂合金表面防護(hù)層的形成。

分析了az31鎂合金鑄軋板在200~400℃、4×10-4s-1變形條件下的空洞形核和長(zhǎng)大機(jī)制。采用原位拉伸試驗(yàn)觀察空洞形核位置和長(zhǎng)大過(guò)程。通過(guò)電子背散射衍射技術(shù)觀察了不同變形條件下az31鎂合金鑄軋板的晶界取向差。在低溫變形條件下,空洞尺寸較小,呈圓形;在高溫變形條件下,空洞在變形過(guò)程中被拉長(zhǎng),其尺寸較大?？斩词紫仍诰Ы缁蛉婢Ы缣幮魏酥箝L(zhǎng)大。az31鎂合金鑄軋板中大角晶界相對(duì)分?jǐn)?shù)大于80%。尺寸小于2μm的空洞呈球形,其長(zhǎng)大機(jī)制為擴(kuò)散控制長(zhǎng)大機(jī)制。大尺寸空洞在變形過(guò)程中發(fā)生聚合,其長(zhǎng)大機(jī)制受塑性和超塑性擴(kuò)散機(jī)制控制。

針對(duì)az31鎂合金材料,研究了在a-tig焊中單一成分的活性劑對(duì)焊縫成形的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,與無(wú)活性劑的焊縫相比,活性劑tio2、sio2、cr2o3、cdcl2和cacl2能夠有效地增加鎂合金焊縫的熔深和深寬比。鎂合金涂敷活性劑cdcl2后焊縫接頭的微觀組織與未涂敷時(shí)焊縫接頭的微觀組織沒(méi)有明顯區(qū)別,只是前者熱影響區(qū)稍寬。未涂敷活性劑和涂敷cdcl2的試樣硬度值分布相差不大。在az31鎂合金的焊接中,活性劑cdcl2的作用效果最好。

在鎂合金az31b表面通過(guò)預(yù)鍍鋅處理后采用無(wú)機(jī)熔鹽電沉積鋁錳合金.使用sem、edx和xrd分析鍍層的表面形貌、成分和組織,采用動(dòng)電位極化曲線及表面顯微硬度測(cè)量考察了鍍層對(duì)鎂合金耐蝕耐磨性的影響。結(jié)果表明,熔鹽成分、電流密度和熔體溫度等典型工藝參數(shù)對(duì)鋁錳合金鍍層的形貌、成分和組織都具有重要的影響,進(jìn)而影響了鍍層的耐蝕性。鎂合金電鍍鋁錳合金后,腐蝕電位有很大的提高,而腐蝕電流密度大幅度的下降;同時(shí)鋁錳合金鍍層表現(xiàn)出很高的硬度,顯著的提高了鎂合金的耐蝕耐磨性。

當(dāng)今市面上螺絲刀刀頭的設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單,螺絲刀與螺釘簡(jiǎn)單接觸,很容易出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象。通過(guò)設(shè)計(jì)電磁感應(yīng)螺絲刀,使得螺絲刀頭與螺釘十分牢固地接觸。再加一個(gè)限距控制環(huán),在達(dá)到限制距離內(nèi),自動(dòng)斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)和電磁鐵開(kāi)關(guān),從而達(dá)到了自動(dòng)控制的作用。在做出以上的改進(jìn)后,上螺釘變得更加高效快捷,從而很大地提高了工作效率,適應(yīng)了高速發(fā)展的社會(huì)節(jié)奏。

選擇不同的噴涂工藝參數(shù),在鎂合金表面噴涂鋁鋅絲材。采用中性鹽霧試驗(yàn),對(duì)不同工藝參數(shù)得到的涂層的耐腐蝕性進(jìn)行了比較。結(jié)果表明電弧噴涂鋁鋅工藝參數(shù)對(duì)涂層質(zhì)量有一定影響。試驗(yàn)確定的最佳噴鋁鋅工藝參數(shù):電壓27v,噴涂電流100a,空氣壓力0.5mpa,噴涂距離100mm。

采用火焰噴涂及激光重熔工藝在az31鎂合金表面制備al合金化層,以期改善鎂合金的表面性能。采用x射線衍射儀(xrd)、掃描電鏡(sem)等材料表征手段分析了合金化層顯微組織結(jié)構(gòu)特征,利用顯微硬度計(jì)測(cè)量合金化層深度方向上的顯微硬度,利用mrh3摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)測(cè)試合金化層的耐磨性能。通過(guò)陽(yáng)極極化實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)了激光合金化組織的腐蝕性能。結(jié)果表明,az31鎂合金激光合金化層的硬度、耐磨性和耐腐蝕性能明顯提高,這歸因于合金化層中密集分布的mg2al3、mg17al12等金屬間化合物相。

為了優(yōu)化鎂合金無(wú)氰預(yù)鍍銅工藝,分別探討了電流密度、溫度、ph值、時(shí)間對(duì)預(yù)鍍銅層厚度及結(jié)合強(qiáng)度的影響。得到的最佳電鍍工藝參數(shù)為:電流密度1.5a/dm2,溫度40℃,ph值8.5,時(shí)間20min。此時(shí),鍍銅層的綜合性能最好。

為了研究az31鎂合金的焊接性,對(duì)az31鎂合金板進(jìn)行交流鎢極氬弧(tig)焊.試驗(yàn)采用x-射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、光學(xué)金相顯微鏡對(duì)試樣的焊縫顯微組織進(jìn)行分析,并對(duì)不同焊接電流下的試樣進(jìn)行抗拉強(qiáng)度和硬度測(cè)試.研究發(fā)現(xiàn):隨焊接電流的增加,焊縫成形變差,晶粒逐漸粗化,同時(shí)易產(chǎn)生氣孔和裂紋等缺陷,使接頭性能降低;焊縫區(qū)由基體α-mg和附集于晶界的β-al12mg17兩相組成.結(jié)果表明:焊接電流對(duì)az31鎂合金接頭的熔池形狀及焊接質(zhì)量有顯著的影響.

az31鎂合金薄板的交流鎢極氬弧焊——探討了氬弧焊工藝參數(shù)對(duì)鎂合金焊接接頭質(zhì)量的影響，采用金相顯微鏡，對(duì)az31鎂合金薄板tig焊接接頭進(jìn)行了微觀組織觀察、用x一射線衍射儀等分析測(cè)試手段對(duì)相組成和力學(xué)性能進(jìn)行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：焊接電流為40a和45a時(shí)，焊接...

AZ31B鎂合金點(diǎn)焊接頭的斷口特征和耐蝕性分析

太原理工大學(xué) 碩士學(xué)位論文 az31b鎂合金焊接接頭疲勞性能改善方法研究 姓名：張?zhí)m 申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士 專業(yè)：材料加工工程 指導(dǎo)教師：王文先 20100501 太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 i az31b鎂合金焊接接頭疲勞性能改善方法研究 摘要 鎂合金具有輕質(zhì)高強(qiáng)，資源豐富，易于回收等一系列優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為“21 世紀(jì)綠色金屬結(jié)構(gòu)材料”。發(fā)展復(fù)雜的大型鎂合金結(jié)構(gòu)，焊接技術(shù)是最為重 要、快捷的加工方法之一，也是突破鎂合金廣泛應(yīng)用瓶頸的重要手段。然 而，統(tǒng)計(jì)資料表明，70%~90%的焊接結(jié)構(gòu)失效是由于焊接接頭的疲勞斷裂 造成。因此，研究鎂合金焊接接頭的疲勞性能及改善方法具有重要的理論 意義和實(shí)際價(jià)值。 本文對(duì)az31b鎂合金對(duì)接和十字兩種接頭型式的焊接試件的疲勞性能 進(jìn)行了研究。az31b鎂合金對(duì)接接頭的試驗(yàn)中值s-n曲線為 lgn=