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當(dāng)前位置:首頁 > 新聞信息 > 公司新聞 > 鋁合金攪拌摩擦焊的分析

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來源 : www.beyondthesalon.com   發(fā)布時間 : 2019-05-14

一、概述
1991年英國焊接研究所(TWI)發(fā)明了攪拌摩擦焊(FSW),從此以后,基于這種固相連接技術(shù)的明顯優(yōu)越性,例如:優(yōu)良的接頭力學(xué)生能,不需要填充焊接材料,沒有焊接煙法和飛濺,很少的焊前準(zhǔn)備和焊接變形等,在世界范圍內(nèi)的合和中開展了大量的研究和開發(fā)工作。另外,攪拌摩擦焊鋁合金材料都能焊接,如應(yīng)用于航空、航天領(lǐng)域的2000系列、5000系列和7000系列高強(qiáng)鋁合金,也可以利用這種先進(jìn)的焊接方法得到高質(zhì)量的連接。英國焊接研究所的Dave NICHOLAS訂為,攪拌摩擦焊工藝是自激光焊接問世以來引人注目的焊接方法,它的出現(xiàn)將使鋁合金等有色金屬的連接技術(shù)發(fā)生革命性的進(jìn)步。
2002年4月,北京航空制造工程研究所與英國焊接研究所(TWI)關(guān)于攪拌摩擦焊專利技術(shù)正式簽約,并且取得了攪拌摩擦焊專利技術(shù)的獨(dú)占性二級許可授予權(quán),為中國市場開啟了攪拌摩擦焊技術(shù)的研究、開發(fā)以及大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用之門。
二、鋁合金攪拌摩擦焊的應(yīng)用現(xiàn)狀
攪拌摩擦焊技術(shù)擁有諸多的優(yōu)點(diǎn),對于輕合金材料(如鋁、銅、鎂、鋅等)的連接在焊接方法、力學(xué)性能和生產(chǎn)效率上具有其他焊接方法不可比擬的優(yōu)越性。攪拌摩擦焊是一種固相連接方法,焊縫接頭具有優(yōu)良的力學(xué)性能和小的焊接變形,焊接過程中不需要添加保護(hù)氣和焊絲,沒有熔化、煙塵、飛濺及弧光,是一種環(huán)保型的新型連接技術(shù)。實(shí)際情況也的確如此,在FSW技術(shù)問世后的短短幾年內(nèi),在焊接機(jī)理、適用材料、焊接設(shè)備以及工程化應(yīng)用方面均取得了很大的進(jìn)展。攪拌摩擦焊技術(shù)初主要用于解決鋁合金、鎂合金及鋅合金等材料的焊接。關(guān)于攪拌摩擦焊工藝的特點(diǎn)和應(yīng)用等,英國焊接研究所進(jìn)行了較多的研究,關(guān)于1993年、1995年申請了世界范圍內(nèi)的專利保護(hù)。目前,該所主要是與航空、航天、船舶、高速列車及汽車等焊接設(shè)備制造廠和性的大公司聯(lián)合,以團(tuán)體贊助或合作的形式(TWI的GSP項(xiàng)目)研究、開發(fā)攪拌摩擦焊技術(shù),不斷擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。

 

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相關(guān)新聞

2016-06-21      GH3044是固溶強(qiáng)化鎳基抗氧化合金,在900℃以下具有高的塑性和中等的熱強(qiáng)性,并具有優(yōu)良的抗氧化性和良好的沖壓、焊接工藝性能,適宜制造在900℃以下長期工作的航空發(fā)動機(jī)主燃燒室和加力燃燒室零部件及隔熱屏、導(dǎo)向葉片,供應(yīng)的品種有板、帶、絲、管、棒材等。 
      GH3044 組織結(jié)構(gòu) 經(jīng)1200℃固溶后,基本上是單相奧氏體和少量的MC和M23C6型碳化物。經(jīng)700~900℃長期時效后。MC變化不大,M23C6呈鏈狀分布在晶界,隨時效時間的增長,析出量增多,顆粒長大;同時在晶內(nèi)和晶界又有WCr固溶體補(bǔ)充析出,呈顆粒狀,隨時效時間的延長,數(shù)量不斷增加,尺寸逐漸長大。 
      丹陽市東方合金有限公司是一個集研究、開發(fā)、生產(chǎn)特種合金材料的高新技術(shù)企業(yè)。公司專業(yè)生產(chǎn)各種合金材料,如高溫合金(GH4145、GH4169、GH3030、GH3128、GH2132,In718)、耐蝕合金(Incoloy800H、Incoloy825、Inconel600、Inconel625、904L)、精密合金(Ni36、4J29、1J79)。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于石油化工、電站脫硫、航空航天、艦船、工業(yè)閥門、通訊電子等行業(yè),從材料性能使用******角度,為應(yīng)用領(lǐng)域的高溫、高壓、腐蝕、磨損、疲勞、蠕變等環(huán)境,提供科學(xué)的解決方案和優(yōu)良的產(chǎn)品服務(wù)。 
  公司擁有專業(yè)先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備、檢測設(shè)備,配備了真空感應(yīng)爐、電渣重熔爐、熱處理爐,光譜分析儀、碳硫分析儀、超聲波探傷儀、金相顯微鏡、金屬拉伸試驗(yàn)機(jī)、高溫蠕變與持久強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)以及鍛造、軋制、穿孔、拉拔、機(jī)加工等生產(chǎn)設(shè)備,在產(chǎn)品生產(chǎn)到交貨的過程中,通過設(shè)備和人員對各環(huán)節(jié)的精細(xì)控制,達(dá)到供貨的超質(zhì)超量,實(shí)現(xiàn)客戶******化的滿意。 公司通過了ISO9001、2000質(zhì)量管理體系認(rèn)證,公司正在申辦的證書有CE、TUV、DNV、GL、BV。 
  公司以誠信為中心,以為客戶提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和滿意的服務(wù)為目標(biāo),以讓客戶滿意的程度為衡量我們成功與否的最重要的標(biāo)準(zhǔn)。

2019-03-134J36應(yīng)用于需要極低膨脹系數(shù)的環(huán)境中。
典型應(yīng)用如下:
1.液化氣的生產(chǎn)、貯存和運(yùn)輸
2.工作溫度低于+200℃以下的測量和控制儀器,如溫度調(diào)節(jié)裝置
3.金屬和其他材料間的螺旋連接器襯套
4.雙金屬和溫控雙金屬
5.膜式框架
6.蔭罩
7.航空工業(yè)的CRP 部件回火模具
8.低于-200℃的人造衛(wèi)星和導(dǎo)彈電子控制單元框架
9.激光控制裝置電磁鏡頭中的輔助電子管
 

2019-12-041、YG---鎢鈷合金類產(chǎn)品,以YG6來說一般適合加工鑄鐵,有色金屬及其合金與非金屬材料連續(xù)切削時的粗車,間斷切削時的半精車和精車等。 
2、YT---鎢鈷鈦合金產(chǎn)品,以YT5來說適用于碳素鋼及合金鋼不平整斷面于間斷切削時的粗車,粗刨,半精刨,非連續(xù)面的粗銑及鉆孔。    
5-01.jpg                             
3、YW----鎢鈷鈦鉭合金產(chǎn)品。 
鈦為稀有金屬,特征為重量輕、強(qiáng)度高、亦有良好的抗腐蝕能力。由于其穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),良好的耐高溫、耐低溫、抗強(qiáng)酸、抗強(qiáng)堿,以及高強(qiáng)度、低密度,被美譽(yù)為“太空金屬”。YT合金與YW合金由于含有金屬鈦,所以綜合性能要比YG好。鎳基合金不是硬質(zhì)合金,但它是耐熱酸堿腐蝕的最好的材料,無磁性。

2022-05-11760℃高溫材料發(fā)展過程從20世紀(jì)30年代后期起,英、德、美等國就開始研究高溫合金。第二次世界大戰(zhàn)期間,為了滿足新型航空發(fā)動e79fa5e98193e59b9ee7ad9431333361303032機(jī)的需要,高溫合金的研究和使用進(jìn)入了蓬勃發(fā)展時期。40年代初,英國首先在80Ni-20Cr合金中加入少量鋁和鈦,形成γ‘相(gamma prime)以進(jìn)行強(qiáng)化,研制成第一種具有較高的高溫強(qiáng)度的鎳基合金。同一時期,美國為了適應(yīng)活塞式航空發(fā)動機(jī)渦輪增壓器發(fā)展的需要,開始用Vitallium鈷基合金制作葉片。
此外,美國還研制出Inconel鎳基合金,用以制作噴氣發(fā)動機(jī)的燃燒室。以后,冶金學(xué)家為進(jìn)一步提高合金的高溫強(qiáng)度,在鎳基合金中加入鎢、鉬、鈷等元素,增加鋁、鈦含量,研制出一系列牌號的合金,如英國的“Nimonic”,美國的“Mar-M”和“IN”等;在鈷基合金中,加入鎳、鎢等元素,發(fā)展出多種高溫合金,如X-45、HA-188、FSX-414等。由于鈷資源缺乏,鈷基高溫合金發(fā)展受到限制。
40年代,鐵基高溫合金也得到了發(fā)展,50年代出現(xiàn)A-286和Incoloy901等牌號,但因高溫穩(wěn)定性較差,從60年代以來發(fā)展較慢。蘇聯(lián)于1950年前后開始生產(chǎn)“ЭИ”牌號的鎳基高溫合金,后來生產(chǎn)“ЭП”系列變形高溫合金和ЖС系列鑄造高溫合金。中國從1956年開始試制高溫合金,逐漸形成“GH”系列的變形高溫合金和“K”系列的鑄造高溫合金。70年代美國還采用新的生產(chǎn)工藝制造出定向結(jié)晶葉片和粉末冶金渦輪盤,研制出單晶葉片等高溫合金部件,以適應(yīng)航空發(fā)動機(jī)渦輪進(jìn)口溫度不斷提高的需要。

2018-12-24高溫合金是最難加工的材料之一,假如45#鋼的加工性為100%,則高溫合金的相對加工性僅為5%~20%,其切削加工的特點(diǎn)有:①切削力大,是普通鋼材的2~4倍。高溫合金含有很多高熔點(diǎn)金屬元素,構(gòu)成組織結(jié)構(gòu)致密的奧氏體固溶體,合金的塑性好,原子結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定,需要很大能量才能使原子脫離平衡位置,因而變形抗力大。②切削溫度高,最高可達(dá)1000℃左右。高溫合金導(dǎo)熱系數(shù)小,僅為45#鋼的1/4~1/3,刀具與工件間摩擦強(qiáng)烈而導(dǎo)熱性差,故切削溫度高。③加工硬化嚴(yán)重,表面硬度比基體硬度高50%~100%。④塑性變形大,在室溫下的延伸率可達(dá)30%~50%。⑤刀具易磨損,常見的有擴(kuò)散磨損、邊界磨損、刀尖塑性變形、月牙洼磨損及積屑瘤。由于這些特點(diǎn),切削高溫合金的刀具材料應(yīng)具有高的強(qiáng)度、高的紅硬性、良好的耐磨性和韌性、高的導(dǎo)熱性和抗粘接能力等。 

高速鋼刀具材料是較早用于加工高溫合金的刀具材料,現(xiàn)在由于加工效率等原因正被像硬質(zhì)合金這樣的刀具材料所替換。但在一些成形刀具以及工藝系統(tǒng)剛性差的條件下,采用高速鋼刀具材料加工高溫合金還是很好的選擇。另一方面,加工效率是一種綜合的評判,高速鋼刀具切削速度低,在某些特定條件下其損失的效率可以通過采用大的切削深度來彌補(bǔ),由于高速鋼刀具材料有更高的強(qiáng)度和韌性,且刃口可以更鋒利,產(chǎn)生的切削熱更低,加工硬化現(xiàn)象更輕。

2020-07-03     巴氏合金外殼壓鑄充型凝固過程的模擬,隨著目前計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的推廣,對于巴氏合金壓鑄的生產(chǎn)提供了很好的應(yīng)用,對于其工藝的設(shè)計有很大的幫助,節(jié)省了較多的時間,使設(shè)計制作更加的簡單明了,這樣能夠讓我們把更多的時間思考如何提高產(chǎn)品的性能,而不是在重復(fù)的實(shí)際操作。下面介紹的是巴氏合金外殼壓鑄充型凝固過程的模擬,希望能夠給廣大的客戶一個清晰的認(rèn)識。下面是相關(guān)的介紹,希望對你有幫助。
    壓鑄是*********的金屬成形方法之一,是實(shí)現(xiàn)少切削或者無切削的有效途徑,應(yīng)用很廣,發(fā)展很快。壓鑄的主要特點(diǎn)是金屬液在高壓、高速下充填型腔,并在高壓下快速凝固,對于較厚的鑄件,由于冷卻速度較慢,壓射速度對其鑄造質(zhì)量具有重要的影響。
     本次試驗(yàn)利用模擬軟件,模擬了巴氏合金外殼壓鑄充型凝固過程,通過預(yù)測壓鑄過程的缺陷位置,工藝的生產(chǎn)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。
一:模擬條件
     鑄件的結(jié)果為方形,基本尺寸為63mm*63mm*50mm,中間一孔直徑為45mm,最后部位達(dá)到22mm。內(nèi)澆口搭接厚度約為2.5mm,內(nèi)澆口寬度值為63mm,設(shè)計兩個溢流槽。試驗(yàn)材料為巴氏合金,經(jīng)過晶粒處理后進(jìn)行壓鑄成形。本次試驗(yàn)采用3中壓射速度,分布為0.2、0.5、1.5m/s。
二:模擬結(jié)果與分析
1、壓射速度為1.5m/s時巴氏合金充型結(jié)果
     壓射速度為1.5m/s時候充型時間為0.042s,充型過程中,流道充滿后,由于液流前端流速大,液流直接沿著搭邊位置向上充,然后再向下反流,易出現(xiàn)卷氣現(xiàn)象。在凝固8s左右,內(nèi)澆道處出現(xiàn)溫度場斷開,在鑄件內(nèi)部出現(xiàn)較大的縮孔區(qū)域,這主要是充型結(jié)束后鑄件溫度高造成局部區(qū)域散熱較慢。
2、壓射速度為0.5m/s時巴氏合金充型結(jié)果
     壓射速度為0.5m/s時候充型時間為0.125s,可以看出,流道充滿后,由于液流前端流速較小,充型較慢,溫降較快,一方面不容易出現(xiàn)卷氣,另一方面在鑄件中出現(xiàn)少量縮松,縮松體積分?jǐn)?shù)大約為1.14%左右,從整體來看,存在少量縮松,但是對于壓鑄件來說,這是完全可以接受的缺陷,故凝固過程良好。
三:試驗(yàn)結(jié)論
     本次試驗(yàn)?zāi)M了巴氏合金外殼壓鑄充型凝固過程,并且對工藝進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)果顯示,壓射速度為1.5m/s時,鑄件容易卷氣,且縮孔相對較多,減少壓射速度,氣體卷入量小,而且鑄件能夠完整充型,縮松缺陷相對較低,因此,對壓鑄件的選用慢速壓射、壓射速度為0.5m/s較為合適。

2018-11-26GH3044是固溶強(qiáng)化鎳基抗氧化合金,在900℃以下具有高的塑性和中等的熱強(qiáng)性,并具有優(yōu)良的抗氧化性和良好的沖壓、焊接工藝性能,適宜制造在900℃以下長期工作的航空發(fā)動機(jī)主燃燒室和加力燃燒室零部件及隔熱屏、導(dǎo)向葉片,供應(yīng)的品種有板、帶、絲、管、棒材和環(huán)形件等。

2018-04-09      航空發(fā)動機(jī)用高溫合金占高溫合金需求的一半以上。隨著國內(nèi)一批新型號航空發(fā)動機(jī)進(jìn)入量產(chǎn),高溫合金需求有望快速增長。以殲10B、殲15、殲16為代表的多款三代半戰(zhàn)斗機(jī)陸續(xù)進(jìn)入列裝,WS-10發(fā)動機(jī)需求持續(xù)增長。未來幾年,隨著國產(chǎn)大型運(yùn)輸機(jī)運(yùn)20的投產(chǎn),大涵道比發(fā)動機(jī)將進(jìn)入量產(chǎn)階段;小涵道比中推、小推航空發(fā)動機(jī)也將逐步進(jìn)入量產(chǎn)。國產(chǎn)航空發(fā)動機(jī)需求的增長將驅(qū)動航空用高溫合金需求進(jìn)入快速增長期。
      高溫合金在民用工業(yè)中的應(yīng)用也越來越廣泛。高溫合金在燃?xì)廨啓C(jī)、車用渦輪增壓器、核電、石油石化等行業(yè)有著重要的應(yīng)用。工業(yè)化的推進(jìn)和國內(nèi)高端裝備制造業(yè)的發(fā)展將持續(xù)拉動民用工業(yè)對高溫合金的需求,目前民用高溫合金占總需求的20%,未來這一比例有望持續(xù)提升。
       我們根據(jù)測算認(rèn)為,到2020年,我國高溫合金需求約為4萬噸,對應(yīng)市場空間90.5億元:航空發(fā)動機(jī)、汽車廢氣渦輪增壓器、核電工業(yè)用高溫合金需求的增長將驅(qū)動行業(yè)需求的爆發(fā)。而目前,我國高溫合金產(chǎn)能約1.26萬噸,實(shí)際產(chǎn)量8000-9000噸左右。高溫合金未來7年的需求復(fù)合增長率有望超過20%。

2019-02-16
具有反常熱膨脹特性的一種精密合金,又稱熱膨脹合金,廣泛用于電子工業(yè)、精密量具、精密儀表和低溫工程等領(lǐng)域。一般的金屬和合金受熱時膨脹,膨脹量隨溫度的升高呈線性增加,但有些合金的熱膨脹曲線在某一溫度出現(xiàn)彎曲點(diǎn)(不同斜率兩線段切線的交點(diǎn),如圖中的Tk所示),在彎曲點(diǎn)以下的熱膨脹系數(shù)比彎曲點(diǎn)以上的正常熱膨脹系數(shù)低得多,這種現(xiàn)象稱為反常熱膨脹特性。膨脹合金分低膨脹合金和定膨脹合金,后者又稱封接合金。低膨脹合金在彎曲點(diǎn)以下的平均膨脹系數(shù)低于3×10-6℃-1;定膨脹合金在彎曲點(diǎn)以下的平均膨脹系數(shù)約為(4~10)×10-6℃-1。膨脹合金主要有Fe-Ni系、Fe-Ni-Co系和Fe-Ni-Cr系合金等,高鉻鋼和Co-Fe-Cr系合金也用作膨脹合金,但用量不大。膨脹合金除具有特定的熱膨脹系數(shù)外,根據(jù)不同用途還要求有良好的封接性、可焊性、耐蝕性、可加工性和易切削性,并且在使用溫度范圍內(nèi)不允許有引起膨脹特性明顯變化的相變。

2017-03-29GH4169加工工藝說明:
熔煉工藝:
GH4169合金的熔煉工藝分為3類:
真空感應(yīng)+電渣重熔;
真空感應(yīng)+真空電弧重熔;
真空感應(yīng)+電渣重熔+真空電弧重熔。
鍛造工藝:
GH4169合金具有良好的熱加工性能,鋼錠的開坯加熱溫度不得超過1120℃,鍛件的鍛造工藝應(yīng)根據(jù)鍛件使用狀況和應(yīng)用要求,結(jié)合生產(chǎn)廠的生產(chǎn)條件而定。開坯和生產(chǎn)鍛件時,中間退火溫度和終鍛溫度必須根據(jù)零件所要求的組織狀態(tài)和性能來確定,一般情況下,鍛造的終鍛溫度控制在930~950℃之間為宜。

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