8000 sreath agus aloidhean almain eile: co-dhèanamh agus coimeas maidsidh coileanaidh

HW-A. Eadar-dhealachaidhean bunaiteach ann an cumadh Alloy agus Neartachadh Innealan

A. Mion-sgrùdadh air Siostaman Co-dhèanamh Bunaiteach (A’ toirt a-steach Inbhean Smachd Neo-chunbhalachd)

8000 sreath agus aloidhean alùmanum eile a’ tighinn bho riaghladh mionaideach air eileamaidean alloying agus smachd teann air eileamaidean neo-chunbhalachd. Tha caiseadan co-dhèanamh de dhiofar ìrean a’ gèilleadh ri GB/T 3190-2022 Dèanamh ceimigeach de alùmanum obraichte agus aloidhean alùmanum:

  • 5000 Sreath (Al-Mg Alloys): Tha magnesium na phrìomh eileamaid alloying (Alloy 5052 tha ann 2.2%-2.8% Tha mg; Alloy 5083 tha ann 4.0%-4.9% Tha mg), air a neartachadh le manganese (0.3%-1.0%) agus cromium (0.05%-0.25%). Tha crìochan neo-chunbhalachd air an suidheachadh aig Fe ≤ 0.4% agus Si ≤ 0.25%. Mar aloidhean neartachaidh nach gabh làimhseachadh teas, tha susbaint alùmanum aca ≥ 95%. Tha neart air a neartachadh tro neartachadh fuasgladh làidir ionadach le Mg (an 17% tha eadar-dhealachadh ann an radius atamach eadar Mg agus Al ag adhbhrachadh saobhadh glùine), fhad ‘s a tha Mn a’ cur casg air ath-chriostalachadh tro na buaidh sgaradh crìochan gràin, smachd meud gràin taobh a-staigh 20-50μm.

5000 Sreath

  • 7000 Sreath (Al-Zn-Mg-Cu Alloys): Is e sinc am prìomh eileamaid neartachaidh (Alloy 7050 tha ann 5.7%-6.7% Zn; Alloy 7075 tha ann 5.1%-6.1% Zn), còmhla ri copar (1.2%-2.6%) agus magnesium (1.9%-2.9%) gus siostam cumanta a chruthachadh. Is e crìochan neo-chunbhalachd Fe ≤ 0.15% agus Si ≤ 0.12%. Neartachadh sileadh Faodar a choileanadh tro làimhseachadh teas (T6: làimhseachadh fuasglaidh + aosda fuadain; T7451: làimhseachadh fuasglaidh + ceum air cheum). η-ìre (MhgZn₂) a’ sileadh gu sgapadh bhon fhuasgladh cruaidh saobh-shàthaichte (meud: 5-15nm), agus S-ìre (Al₂CuMg) a’ riaghladh lùth ceangail eadar-aghaidh tro Cu, a’ comasachadh neart tensile an alloy a dhol thairis air 500MPa.

7000 Sreath

  • 8000 Sreath (Alloys ioma-phàirteach): Ìrean prìomh-shruth (m.e., 8011) toirt a-steach nicil (0.5%-1.5%), Iron (0.3%-0.8%), agus silicon (0.2%-0.6%), fhad 'sa tha ìrean àrda (m.e., 8030) cuir scandium ris (0.1%-0.3%) agus siorconium (0.05%-0.15%), le purity aluminium a 'ruigsinn 99.7%-99.9%. Tha neart air a choileanadh tro bhuaidh synergistic de neartachadh sgaoilidh le Al₃Ni (meud: 20-30nm) agus coimeasgaidhean FeSiAl, agus neartachadh sìolachaidh gràin air a bhrosnachadh le Sc (meud gràin air ath-nuadhachadh gu 10-15μm). Aig an aon àm, Tha Zr a’ cur bacadh air imrich chrìochan gràin tro na buaidh glacaidh falamh, a 'leasachadh seasmhachd teirmeach.

8000 Sreath

B. Coimeas Lèirsinneach air Innealan Neartachaidh (A’ toirt a-steach Kinetics Cruth-atharrachaidh Ìre)

Neartachadh Seòrsa 5000 Sreath (5052/5083) 7000 Sreath (7050/7075) 8000 Sreath (8011/8030)
Neartachadh Làimhseachadh Teas Cha ghabh a choileanadh (chan eil uinneag cinneachail ann airson cruthachadh ìre sèididh) T6 teinn: Làimhseachadh fuasgladh aig 470 ℃ airson 1h + aois aig 120 ℃ airson 24h (ìre sileadh η-ìre: 85%); T7451 teòthachd: Làimhseachadh fuasgladh aig 470 ℃ airson 1h + ceum aosda aig 100 ℃ airson 8h + 150℃ airson 16 h (η' → η cruth-atharrachadh ìre) Aois aig teòthachd ìosal comasach airson 8030: Làimhseachadh fuasglaidh aig 450 ℃ airson 1.5h + aois aig 120 ℃ airson 8h (Ìre sileadh Al₃Sc: 70%)
Ìrean Neartachaidh Bunaiteach Chan eil teagamhan follaiseach (a-mhàin neartachadh saobhadh leusair) η-ìre (MhgZn₂, structar ciùbach a tha stèidhichte air corp) + S-ìre (Al₂CuMg, structar orthorhombic) Al₃Ni (structar ciùbach aghaidh-stèidhichte) + Al₃Sc (Structar L1₂, teòthachd an aghaidh corrach > 300℃)
Slighe Neartachadh Neart Obraich cruaidh (H112 teòthachd: ìre obrach fuar 20%-30%, dùmhlachd dislocation 10¹⁴-10¹⁵m⁻²) Neartachadh sileadh (60% tabhartas) + neartachadh dislocation (30% tabhartas) + neartachadh crìochan gràin (10% tabhartas) Neartachadh fuasgladh cruaidh (25% tabhartas) + neartachadh sìolachaidh gràin (40% tabhartas) + neartachadh sileadh (35% tabhartas)

HW-B. Coimeas cainneachdail de phrìomh pharaimearan coileanaidh (A’ toirt a-steach Togalaichean Meacanaigeach Dynamic)

A. Matrix seilbh meacanaigeach de ioma-ìrean (Air a chur ris le Dynamic Parameters)

Comharra Coileanaidh 5052-H112 5083-H112 7050-T7451 7075-T651 8011-H18 8030-T6
Dùmhlachd (g/cm³) 2.72 2.72 2.82 2.82 2.71 2.73
Neart tensile (MPa) 175 310-350 510 572 380-420 450
Neart toraidh (MPa) 195 211 455 503 350 400
Leudachadh (% , L = 50mm) 12 14 10 11 12-16 15
cruas (HB, 500kgf luchd) 60 65 135 150 105 120
Modal elastic (GPa) 70 71 72 73 69 70
Ìre fàis cracks sgìths (da/dN, ΔK = 20MPa・m¹/²) 3.2×10⁻⁹m/cycle 2.8×10⁻⁹m/cycle 1.5×10⁻⁹m/cycle 1.2×10⁻⁹m/cycle 2.1×10⁻⁹m/cycle 1.8×10⁻⁹m/cycle
Ùine an-aghaidh spraeadh salainn (h, Gb / t 10125) 1000 1500 500 200 2000 2500
Stòr Dàta: Gb / t 228.1-2021 Stuthan Meatailtich – Deuchainn tensile – Pàirt 1: Modh deuchainn aig teòthachd àrainneachd; Gb / t 6398-2017 Stuthan Meatailtich – Co-dhùnadh Ìrean Fàs Crack Tuirse

B. Mion-sgrùdadh air Co-fhreagarrachd Pròiseas

  1. Weldability agus smachd lochdan (Stèidhichte air AWS D1.2 Standard)
    • 5000 Sreath: Air sgàth dìth intergranular meirg cugallachd adhbhrachadh le Cu, tha an ìre gleidhidh neart de joints tàthaichte a’ ruighinn 85%-90%. Tha e co-chòrdail ri tàthadh MIG (Uèir lìonaidh ER5356, trast-thomhas 1.2mm) le cuir a-steach teas fo smachd aig 15-25kJ / cm. Feumaidh làimhseachadh ro-tàthaidh degreasing alcaileach (dùmhlachd NaOH 5%-8%, 50℃ airson 5 mionaidean) còmhla ri glanadh meacanaigeach 120-180 grit bruisean stàilinn gun staoin gus dèanamh cinnteach à film ogsaid (Al₂O₃) tighead ≤ 5μm agus porosity ≤ 0.3%.
    • 7000 Sreath: Mar thoradh air sgaradh sinc-magnesium tha a cugallachd sgàineadh teth (HCS) co-èifeachd de 0.8-1.2. Uèir lìonaidh ER5356 (anns a bheil 5% Ma bu chòir an caisead teòthachd lionn a lughdachadh) tha feum air, le paramadairean tàthaidh MIG: an-dràsta 180-200A, bholtaids 22-24V, astar tàthaidh 5-8mm / s, agus cuir a-steach teas ≤ 20kJ / cm. Tha feum air aois aig teòthachd ìosal iar-weld aig 120 ℃ airson 24h gus neart còmhla a thoirt air ais gu 75%-80% den bhun-mheatailt.
    • 8000 Sreath: Tàthadh meadhanach, co-chòrdail ri uèir lìonaidh ER4043 (anns a bheil 5% Agus). Bidh tàthadh TIG a’ cleachdadh gas dìon argon (ìre sruth 15-20L / min airson an taobh aghaidh, 8-10L / min airson an taobh chùil). Smachd stiffness arc a’ faighinn co-mheas treòrachaidh de 0.6-0.8, le porosity ≤ 0.5% agus ìre gleidhidh an aghaidh corrach còmhla ≥ 90%.
  1. Mion-sgrùdadh Formability agus Co-obrachadh Cosgais
Sreath alloy Radius Bend as ìsle (t = tiugh duilleag) Stampadh Doimhneachd (mm, teòthachd an t-seòmair) Cosgais stuthan amh (10,000 RMB / tunna) Cosgais cuairt-beatha (LCC, 10,000 RMB / tunna, 10-cearcall bliadhna) Beatha bàs (10,000 cearcallan, stampadh fuar) Cruthachadh diagram crìochan (FLD) Ìre
5000 Sreath 1.5t (H112 teòthachd) 120 (Alloy 5052) 2.8-3.2 8.6 (a’ toirt a-steach cosgais cumail suas 0.8 × 10⁴ RMB / tunna) 15-20 FLD 0.25
7000 Sreath 3t (T6 teinn) 80 (Alloy 7075) 4.2-4.8 11.2 (a’ toirt a-steach cosgais làimhseachadh teas 1.5 × 10⁴ RMB / tunna) 8-12 FLD 0.18
8000 Sreath 2t (T6 teinn) 100 (Alloy 8030) 5.0-5.5 9.8 (a’ toirt a-steach cosgais làimhseachadh uachdar 0.5 × 10⁴ RMB / tunna) 12-16 FLD 0.22

 

HW-C. Loidsig co-fhreagarrachd agus eadar-dhealachaidhean tagraidh ann an cuideam aotrom carbaid malairteach

Ro-innleachd Co-fhreagarrachd ìre A.Component agus riatanasan teicnigeach

Co-phàirt carbaid malairteach Ìre Alloy as fheàrr leotha Prìomh Riatanasan Teicnigeach (Stèidhichte air GB/T 34546-2017) Buannachd aotrom aotrom (vs. Q345 Stàilinn) Co-chòrdadh Pròiseas (A’ toirt a-steach Inbhean Deuchainn) Luchdan suidheachadh obrach dinamic àbhaisteach
Pannalan Corp 5052-H112 Leudachadh ≥12%, strì an aghaidh spraeadh salainn ≥1000h, ìre saobhadh uachdar ≤1.5% 35% lùghdachadh cuideam, 8% lùghdachadh caitheamh connaidh Stampadh (mionaideachd bàs IT8) + Tàthadh MIG (Ìre UT 2 sgrùdadh) Luchdaich statach ≤1.2kN / m², luchd buaidh ≤5kN
Frèam Beams Longitudinal 7050-T7451 Neart tensile ≥500MPa, beatha sgìths ≥1.2 × 10⁶km (10cearcallan), stiffness lùbadh ≥20kN/mm 28% lùghdachadh cuideam, 5% lùghdachadh an aghaidh dràibhidh Eas-tharraing (fulangas ìomhaigh IT9) + T7451 làimhseachadh teas (eadar-dhealachadh cruas ≤5HB) A 'lùbadh luchd ≤80kN, luchd torsion ≤12kN・m
Structar tanca 8030-T6 Ìre creimeadh bliadhnail ≤0.18mm (3.5% Fuasgladh NaCl), neart còmhla tàthaichte ≥380MPa, teann ≤1×10⁻⁴Pa・m³/s 22% LCC air a lughdachadh, 50% ùine cumail suas leudaichte Rolladh (fulangas cruinn ≤0.5%) + friction stir welding (Ìre RT 2 sgrùdadh) Luchd cuideam a-staigh ≤0.8MPa, eallach crith ≤2g
Co-chruinneachaidhean cuibhle 5083-H112/8011 cruas ≥65HB, mearachd cothromachadh fiùghantach ≤5g, ruith radial ≤0.15mm 18% lùghdachadh ann an àm inertia, 3% astar breiceadh nas giorra Cruthachadh (co-mheas togail ≥3) + làimhseachadh aosda (structar metallographic ìre ≥ Ìre 2) Luchd radial ≤15kN, luchd buaidh ≤30kN

Cùisean Iarrtais B.Typical

  1. Corp carbaid Logistics Dealain Pure Maxus EV30

Structar tar-chinealach de dhuilleagan stampa alùmanum 5052-H112 (tighead 1.5-2.0mm) agus thathar a’ gabhail ri pròifilean 6061-T6, ceangailte tro tàthadh seam alùmanum (astar tàthaidh 1.2m / min, cuir a-steach teas 18kJ / cm) agus FDS (Sgriubha drile sruthadh) teicneòlas (torque teannachaidh 25-30N・m, neart co-phàirteach ≥3kN). Bidh deuchainnean tubaist charbadan a’ dearbhadh gu bheil stiffness torsional a’ chuirp a’ ruighinn 28kN ・ m / rad (12% nas àirde na structaran stàilinn), tha cuideam lùbte air a lughdachadh bho 1850kg gu 1073kg (41.9% lùghdachadh cuideam), Bidh raon NEDC ag èirigh bho 280km gu 350km (25% àrdachadh), agus tha caitheamh cumhachd 100km a’ dol sìos bho 14kWh gu 11.5kWh (17.9% lùghdachadh).

8030-T6 aluminium

  1. Sinotruk Howo TH7 frèam làraidh trom-dhleastanas

7050-Pròifilean eas-chruthach T7451 (tar-roinn 200 × 80 × 6mm, fad 12000mm) stàilinn Q345 a chur an àite (tighead 8mm). Às deidh deuchainn spraeadh salainn (Gb / t 10125, 500h), is e ìre sgìre corrach uachdar ≤3%. Deuchainnean sgìths (cuideam cuideam R = 0.1, tricead 10Hz) seall gun bhriseadh às deidh 10⁷ cuairtean (neart sgìths 320 mpa). Tha cuideam cruinneachaidh frèam air a lughdachadh bho 520kg gu 375kg (27.9% lùghdachadh cuideam). Uidheamaichte le einnsean 440hp, bidh caitheamh connaidh 100km a’ dol sìos bho 38L gu 35L (7.9% lùghdachadh) fo làn luchd (49 tonna), agus tha beatha seirbheis frèam a’ leudachadh bho 8 × 10⁵km gu 1.2 × 10⁶km (50% àrdachadh).

  1. Tanca Tancair Ceimigeach CIMC Reefer 8 × 4

8030-T6 duilleagan aluminium (tighead 6mm, leud 2400mm) gan cleachdadh airson roiligeadh agus tàthadh. Paramadairean tàthaidh gluasad friction: astar cuairteachaidh 1200r / min, astar tàthaidh 500mm / min, cuideam gualainn 30kN. Deuchainnean bogaidh ann an 30% Tha fuasgladh NaCl a’ sealltainn gu bheil an ìre creimeadh bliadhnail a’ dol sìos bho 0.32mm (Alloy 5083) gu 0.18mm (43.8% lùghdachadh). Deuchainn teann tanca (0.8Brùthadh adhair MPa, 30cumail cuideam beag) a’ sealltainn tuiteam cuideam ≤0.02MPa. Tha cuideam an tanca air a lughdachadh bho 1850kg gu 1320kg (28.6% lùghdachadh cuideam), tha beatha seirbheis a’ leudachadh bho 8 bliadhnaichean gu 13 bliadhnaichean (62.5% àrdachadh). Ged a tha a’ chosgais tòiseachaidh a’ dol suas 12,000 RMB, tha buannachd cearcall beatha 13-bliadhna ag àrdachadh le 86,000 RMB (nam measg 65,000 RMB ann an sàbhalaidhean cumail suas agus 21,000 RMB ann an sàbhalaidhean connaidh).

HW-D. Fuasglaidhean Pròiseas agus Gluasadan Teicnigeach

A. Prìomh Dhùbhlain Pròiseas agus Frith-bheartan

  1. Smachd air lochdan tàthaidh
Seòrsa locht 5000 Solutions sreath (Stèidhichte air samhladh àireamhach) 7000 Solutions sreath (Mion-sgrùdadh Coupling ioma-fiosaig) 8000 Solutions sreath (Ro-shealladh Microstructure)
Film oxide Pre-weld degreasing le fuasgladh NaOH (5%-8%, 50℃ airson 5 mionaidean) + glanadh meacanaigeach le bruisean stàilinn stainless 120-grit. Tha atharrais FLUENT a’ dearbhadh: bidh co-èifeachd teannachadh uachdar a’ lughdachadh bho 0.8N/m gu 0.6N/m, ìre toirt air falbh film ogsaid ≥98% AC TIG tàthadh (tricead 100Hz) airson glanadh cathodic + dìon argon air ais (sruth sruth 8-10L / min). Samhlachadh SYSWELD: sòn fo bhuaidh teas (HAZ) leud fo smachd aig 3-5mm, doimhneachd corrach intergranular ≤0.1mm Meacanaigeach bleith (180-240 pàipear-gainmhich grit) + gas dìon measgaichte (Ar:e=7:3). Samhlachadh Thermo-Calc: àrdachadh ann an ìre solidification pool leaghte 20%, Leasaich èideadh sileadh ìre Al₃Ni le 30%
Briseadh teth Chan eil feum air làimhseachadh sònraichte (Co-èifeachd HCS <0.6). Cuir a-steach teas tàthaidh MIG fo smachd aig 15-25kJ / cm. Samhlachadh Marc: raon teòthachd solidification ≤50 ℃, clàr-amais cugallachd sgàineadh ≤0.2 Uèir lìonaidh ER5356 (5% Agus) + tàthadh earrannach (teòthachd eadar-aghaidh ≤100 ℃). Samhlachadh ABAQUS: Lùghdaich stùc cuideam iarmharach bho 350MPa gu 280MPa, ìre sgàineadh teth <0.5% Cuir a-steach teas fo smachd ≤15kJ/cm (an-dràsta 160-180A, bholtaids 20-22V). Samhlachadh JMatPro: Leaghaidh teòthachd àrdachadh le 5 ℃, sòn co-sheasmhachd solid-liquid air a chaolachadh le 10%, ìre sgàineadh teth <1%
A 'sileadh Astar tàthaidh ≥8mm/s. Samhlachadh ANSYS: Leud sòn bogachaidh HAZ fo smachd aig 2-3mm, call cruas ≤15% Aosachadh teòthachd ìosal iar-weld aig 120 ℃ airson 24h. Mion-sgrùdadh DSC: η’-suim frasaidh ìre air ath-nuadhachadh gu 90% aig ìre ro-aois, ìre ath-bheothachaidh neart co-phàirteach ≥80% Sruth tàthaidh ≤180A. Mion-sgrùdadh dàta tùs: Ìre fàis gràin HAZ ≤15%, ìre gleidhidh cruas ≥85%
  1. Optimization Pròiseas Cruthachaidh
  • 5000 Sreath: Pròiseas stampaidh blàth (150℃, cuideam cumail ùine 10s) air gabhail ris. Tha slighean stampaidh air an ùrachadh tro atharrais Dynaform, àrdachadh ìre FLD bho 0.22 gu 0.25, le bhith a’ cruthachadh ìre teisteanais de uachdar lùbte iom-fhillte (radius curvature ≤50mm) ruigsinn 98%. Luchd-mothachaidh teothachd fo-dhearg (cruinneas ± 2 ℃) cùm sùil air teòthachd duilleag ann an àm fìor gus dèanamh cinnteach à atharrachadh teòthachd ≤5 ℃.
  • 7000 Sreath: A 'cruthachadh mean air mhean (2-3 seachad) + annealing eadar-mheadhanach (340℃ airson 1 h, ìre fuarachaidh 5 ℃ / min) ga chleachdadh. Tha cuairteachadh cuideam air a shamhlachadh tro AutoForm, a’ lughdachadh cuideam fuigheall às deidh cruthachadh bho 300MPa gu 150MPa agus springback gu ≤1.5 °. Brùth Servo (ùine freagairt 10ms) comas a thoirt do smachd cuideam lùb dùinte, coileanadh a 'cruthachadh cruinneas ìre IT10.
  • 8000 Sreath: Atharrachadh susbaint nicil (0.8%-1.2%) a 'lùghdachadh atharrachadh neart toraidh (≤5MPa). Cruth-uisge (cuideam 20-30MPa) air a chur an sàs, agus tha cuairteachadh tiugh balla air a shamhlachadh tro LS-DYNA, a’ cumail smachd air an claonadh balla as ìsle de thighead ≤0.1mm. Tha an radius lùb air a lùghdachadh bho 2.5t gu 2t (20% lùghdachadh), le garbh uachdar Ra ≤1.6μm an dèidh lùbadh.

B. Claonaidhean Leasachadh Stuth

  1. Àrd-choileanadh 8000 Sreath

Tro meanbh-alloying ioma-phàirteach le scandium (Sg), siorconium (Zr), agus yttrium (Y), an ùr-leasachadh 8035 ìre (Sg:0.2%-0.3%, Zr:0.1%-0.15%, Y:0.05%-0.1%) a’ coileanadh neart tensile nas àirde na 500MPa fhad ‘s a tha e a’ cumail suas 16% leudachadh. Tha an ìre fàis sgàineadh reamhar aige (da/dN) sìos gu 1.2 × 10⁻⁹m / cearcall (33.3% lùghdachadh an coimeas ri 8030). Saothrachadh cur-ris laser (SLM) a’ comasachadh structaran iom-fhillte aonaichte a chruthachadh le dùmhlachd clò-bhualaidh ≥99.5%. Tha dùil ri iarrtas mòr ann am frèaman carbaid malairteach agus siostaman crochaidh le 2026 (targaid cosgais: 45,000 RMB / tunna).

  1. Cur an-aghaidh creimeadh Meudachadh air 7000 Sreath

Ocsaideanachadh meanbh-arc (MAO) air a chleachdadh gus còmhdach ceirmeag Al₂O₃-TiO₂ ullachadh air uachdar 7075-T6 (tighead 10-15μm, cruas ≥800HV), àrdachadh ùine strì an aghaidh salainn bho 500h gu 1500h (200% àrdachadh) le adhesion còmhdach ≥50MPa. Còmhla ri tasgadh bhalbhaichean ceimigeach le taic plasma (PACVD), còmhdach SiC (tighead 2-3μm) air a chruthachadh air uachdar còmhdach, tuilleadh leasachaidh air caitheamh caitheamh (co-èifeachd brisidh air a lughdachadh bho 0.6 gu 0.3). Iarrtas ann an carbadan malairteach trom-dhleastanas ann an sgìrean cladaich (m.e., tractaran port) tha e comasach le 2025.

  1. Optimization cosgais de 5000 Sreath

Tha an tilgeadh leantainneach agus roiligeadh (CCR) pròiseas a’ dol an àite roiligeadh teth ingot traidiseanta, a’ giorrachadh cearcall toraidh bho 15 làithean gu 2 làithean (86.7% lùghdachadh) agus a’ lughdachadh caitheamh lùtha le 30% (bho 500kWh / tunna gu 350kWh / tunna). Smachd mionaideach air susbaint magnesium (4.0%-4.5%) a’ dèanamh cinnteach à neart tensile ≥310MPa agus aig an aon àm a’ lughdachadh cosgais stuth amh le 12% (bho 32,000 RMB / tunna gu 28,000 RMB / tunna). Iarrtas mòr ann am panalan bodhaig de charbadan malairteach eaconamach (m.e., trucaichean sgaoilidh bailteil) thathar an dùil le 2024.

tilgeadh leantainneach agus roiligeadh

Fàg freagairt

Cha tèid an seòladh puist-d agad fhoillseachadh. Tha raointean riatanach air an comharrachadh *