Salaku nagara di sakuliah dunya ngagantelkeun pentingna hébat kana konservasi énergi jeung ngurangan émisi, ngembangkeun kandaraan énergi anyar listrik murni geus jadi trend. Salian kinerja batré, kualitas awak ogé faktor krusial mangaruhan rentang nyetir kandaraan énergi anyar. Ngamajukeun pangwangunan struktur awak mobil hampang sareng sambungan kualitas luhur tiasa ningkatkeun jangkauan nyetir kendaraan listrik ku cara ngirangan beurat sadaya kendaraan sabisa-bisa bari mastikeun kakuatan sareng kasalametan kendaraan. Dina hal lightweighting mobil, awak hibrid baja-aluminium nganggap duanana kakuatan sarta ngurangan beurat awak, jadi sarana penting pikeun ngahontal lightweighting awak.
Metodeu sambungan tradisional pikeun nyambungkeun alloy aluminium boga kinerja sambungan goréng jeung reliabilitas low. Riveting timer piercing, salaku téhnologi sambungan anyar, geus loba dipaké dina industri otomotif tur industri manufaktur aerospace kusabab kaunggulan mutlak na dina nyambungkeun alloy lampu jeung bahan komposit. Dina taun anyar, Cina sarjana domestik geus dipigawé panalungtikan relevan dina téhnologi riveting timer piercing sarta diajar efek tina métode perlakuan panas béda dina kinerja TA1 industri murni titanium timer piercing mendi riveted. Ieu kapanggih yén annealing na quenching métode perlakuan panas ningkat kakuatan statik TA1 industri murni titanium timer piercing mendi riveted. Mékanisme ngabentuk gabungan dititénan sareng dianalisis tina sudut pandang aliran bahan, sareng kualitas gabungan dievaluasi dumasar kana ieu. Ngaliwatan tés metallographic, éta kapanggih yén wewengkon deformasi palastik badag ieu disampurnakeun kana struktur serat kalawan kacenderungan nu tangtu, nu diwanohkeun perbaikan stress ngahasilkeun jeung kakuatan kacapean gabungan.
Panalungtikan di luhur utamana museurkeun kana sipat mékanis tina mendi sanggeus riveting pelat alloy aluminium. Dina produksi riveting sabenerna awak mobil, retakan tina mendi riveted tina alloy aluminium extruded propil, utamana-kakuatan tinggi alloy aluminium kalawan kandungan unsur alloying tinggi, kayaning 6082 alloy aluminium, mangrupakeun faktor konci restricting aplikasi tina prosés ieu dina awak mobil. Dina waktu nu sarua, bentuk jeung posisi tolerances tina propil extruded dipaké dina awak mobil, kayaning bending na twisting, langsung mangaruhan assembly sarta pamakéan propil, sarta ogé nangtukeun akurasi dimensi awak mobil saterusna. Dina raraga ngadalikeun bending na twisting tina propil sarta mastikeun akurasi diménsi tina propil, sajaba struktur paeh, suhu outlet tina propil jeung speed quenching online mangrupakeun faktor influencing pangpentingna. Nu leuwih luhur suhu outlet jeung gancang laju quenching, nu gede bending jeung twisting darajat propil. Pikeun propil alloy aluminium pikeun awak mobil, perlu pikeun mastikeun akurasi dimensi propil sarta mastikeun yén alloy riveting teu rengat. Cara pangbasajanna pikeun ngaoptimalkeun akurasi dimensi na riveting cracking kinerja alloy nyaéta ngadalikeun cracking ku optimizing suhu pemanasan sarta prosés sepuh tina rod extruded bari tetep komposisi bahan, struktur paeh, speed Tonjolan, sarta speed quenching unchanged. Pikeun 6082 alloy aluminium, dina premis yén kaayaan prosés séjén tetep unchanged, nu leuwih luhur suhu Tonjolan, nu shallower lapisan kasar-grained, tapi nu leuwih gede deformasi tina profil sanggeus quenching.
Tulisan ieu nyandak 6082 alloy aluminium sareng komposisi anu sami sareng objék panalungtikan, ngagunakeun suhu ékstrusi anu béda sareng prosés sepuh anu béda pikeun nyiapkeun conto di nagara-nagara anu béda-béda, sareng ngevaluasi efek suhu ékstrusi sareng kaayaan sepuh dina uji riveting ngaliwatan tés riveting. Dumasar kana hasil awal, prosés sepuh optimal salajengna ditangtukeun pikeun masihan pituduh pikeun produksi salajengna 6082 profil ékstrusi awak alloy aluminium.
1 Bahan jeung métode ékspérimén
Ditémbongkeun saperti dina Table 1, alloy aluminium 6082 ieu dilebur sarta disiapkeun kana ingot buleud ku casting semi-kontinyu. Lajeng, sanggeus perlakuan panas homogenization, ingot ieu dipanaskeun nepi ka suhu béda jeung extruded kana profil dina 2200 t extruder. Ketebalan témbok profil éta 2.5 mm, suhu tong Tonjolan éta 440 ± 10 ℃, suhu maot Tonjolan éta 470 ± 10 ℃, laju Tonjolan éta 2.3 ± 0.2 mm / s, sarta metoda quenching profil éta cooling angin kuat. Numutkeun suhu pemanasan, sampel anu wilanganana 1 nepi ka 3, diantara nu sampel 1 miboga suhu pemanasan panghandapna, sarta suhu billet pakait éta 470 ± 5 ℃, suhu billet pakait sampel 2 éta 485 ± 5 ℃, jeung suhu sampel 3 éta pangluhurna, sarta suhu billet pakait éta 500 ± 5 ℃.
Tabél 1 Komposisi kimia diukur tina alloy uji (fraksi massa/%)
Dina kaayaan yén parameter prosés lianna kayaning komposisi bahan, struktur paeh, speed Tonjolan, speed quenching tetep unchanged, di luhur No 1 ka 3 sampel diala ku nyaluyukeun suhu pemanasan Tonjolan anu yuswa dina tungku lalawanan kotak-tipe, sarta sistem sepuh nyaeta 180 ℃ / 6 h jeung 190 ℃ / 6 h. Saatos insulasi, aranjeunna disejukkeun ku hawa, teras dikeringkeun pikeun ngira-ngira pangaruh suhu ékstrusi anu béda sareng kaayaan sepuh dina uji riveting. Tes riveting ngagunakeun 2,5 mm kandel 6082 alloy kalawan suhu Tonjolan béda jeung sistem sepuh béda salaku plat handap, sarta 1,4 mm kandel 5754-O alloy salaku plat luhur pikeun test riveting SPR. The riveting paeh nyaeta M260238, sarta rivet nyaeta C5.3 × 6.0 H0. Sajaba ti éta, dina raraga salajengna nangtukeun prosés sepuh optimal, nurutkeun pangaruh suhu Tonjolan jeung kaayaan sepuh on riveting cracking, piring dina suhu Tonjolan optimal dipilih, lajeng dirawat kalayan suhu béda jeung kali sepuh béda pikeun neuleuman pangaruh sistem sepuh on riveting cracking, ku kituna ka tungtungna mastikeun sistem sepuh optimal. Mikroskop kakuatan tinggi dianggo pikeun niténan struktur mikro bahan dina suhu ékstrusi anu béda-béda, mesin uji universal éléktronik anu dikontrol mikrokomputer séri MTS-SANS CMT5000 digunakeun pikeun nguji sipat mékanis, sareng mikroskop kakuatan rendah dianggo pikeun niténan sendi riveted saatos riveting di sababaraha nagara bagian.
2 Hasil ékspérimén jeung diskusi
2.1 Pangaruh suhu Tonjolan jeung kaayaan sepuh on riveting cracking
Sampling dicandak sapanjang bagian cross tina profil extruded. Saatos grinding kasar, grinding rupa jeung polishing kalawan sandpaper, sampel ieu corroded kalawan 10% NaOH salila 8 menit, sarta produk korosi hideung ieu musnah beresih jeung asam nitrat. Lapisan sisikian kasar tina sampel dititénan ku mikroskop kakuatan tinggi, nu ieu lokasina dina beungeut luar ngaitkeun rivet dina posisi riveting dimaksudkeun, ditémbongkeun saperti dina Gambar 1. Rata-rata jero lapisan sisikian kasar sampel No 1 éta 352 μm, rata-rata jero lapisan sisikian kasar tina sampel No. sampel No. 3 éta 31 μm. Beda dina jero lapisan sisikian kasar utamana alatan suhu ékstrusi béda. Nu leuwih luhur suhu Tonjolan, nu handap résistansi deformasi tina alloy 6082, nu leutik gudang énergi deformasi dihasilkeun ku gesekan antara alloy jeung paeh Tonjolan (utamana sabuk kerja paeh), jeung leutik gaya nyetir recrystallization. Ku alatan éta, beungeut lapisan sisikian kasar téh shallower; nu handap suhu Tonjolan, nu leuwih gede résistansi deformasi, nu gede gudang énergi deformasi, nu gampang pikeun recrystallize, jeung deeper lapisan sisikian kasar. Pikeun alloy 6082, mékanisme rekristalisasi sisikian kasar nyaéta rekristalisasi sekundér.
(a) Modél 1
(b) Modél 2
(c) Modél 3
Gambar 1 Ketebalan lapisan sisikian kasar propil extruded ku prosés béda
Sampel 1 dugi ka 3 disiapkeun dina suhu ékstrusi anu béda-béda umurna dina 180 ℃ / 6 jam sareng 190 ℃ / 6 jam, masing-masing. Sipat mékanis sampel 2 sanggeus dua prosés sepuh ditémbongkeun dina Table 2. Dina dua sistem sepuh, kakuatan ngahasilkeun jeung kakuatan tensile sampel dina 180 ℃ / 6 h nyata leuwih luhur ti nu di 190 ℃ / 6 h, sedengkeun elongation tina dua teu jauh béda, nunjukkeun yen 190 ℃ / 6 h perlakuan leuwih-sepuh. Kusabab sipat mékanis tina 6 séri alloy aluminium turun naek greatly jeung robah tina prosés sepuh dina kaayaan handapeun-sepuh, teu kondusif pikeun stabilitas prosés produksi profil jeung kontrol kualitas riveting. Ku alatan éta, teu cocog ngagunakeun kaayaan under-sepuh pikeun ngahasilkeun propil awak.
meja 2 Sipat mékanis sampel No.. 2 handapeun dua sistem sepuh
Penampilan potongan test sanggeus riveting ditémbongkeun dina Gambar 2. Lamun sampel No.. 1 jeung lapisan kasar-grained deeper ieu riveted dina kaayaan sepuh puncak, beungeut handap rivet nu geus atra kulit jeruk jeung retakan katempo ku mata taranjang, ditémbongkeun saperti dina Gambar 2a. Kusabab orientasi inconsistent jero séréal, darajat deformasi bakal henteu rata salila deformasi, ngabentuk permukaan henteu rata. Nalika séréal kasar, henteu rata permukaan janten langkung ageung, ngabentuk fenomena kulit jeruk katingali ku mata taranjang. Nalika sampel No.. 3 kalayan lapisan kasar-grained shallower disiapkeun ku ngaronjatna suhu Tonjolan ieu riveted dina kaayaan sepuh puncak, beungeut handap rivet ieu kawilang lemes, sarta cracking ieu diteken ka extent tangtu, nu ngan katempo dina pembesaran mikroskop, ditémbongkeun saperti dina Gambar 2b. Nalika sampel No.. 3 éta dina kaayaan leuwih-sepuh, euweuh cracking ieu observasi dina magnification mikroskop, ditémbongkeun saperti dina Gambar 2c.
(a) Retak katingali ku mata taranjang
(b) Retak saeutik katingali dina mikroskop
(c) Taya retakan
Gambar 2 Tingkat béda tina cracking sanggeus riveting
Beungeut sanggeus riveting utamana aya dina tilu kaayaan, nyaéta, retakan katempo ku mata taranjang (ditandaan "×"), retakan slight ditingali dina pembesaran mikroskop (ditandaan "△"), sarta euweuh retakan (ditandaan "○"). Hasil morfologi riveting tina tilu conto kaayaan di luhur dina dua sistem sepuh ditémbongkeun dina Table 3. Ieu bisa ditempo yén nalika prosés sepuh konstan, kinerja cracking riveting tina specimen kalawan suhu ékstrusi luhur sarta thinner lapisan sisikian kasar leuwih hade tinimbang nu ti specimen kalawan lapisan sisikian deeper; lamun lapisan sisikian kasar téh konstan, kinerja cracking riveting tina kaayaan leuwih-sepuh leuwih hade tinimbang nu tina kaayaan sepuh puncak.
meja 3 Riveting penampilan sampel 1 ka 3 dina dua sistem prosés
Balukar tina morfologi sisikian jeung kaayaan sepuh dina paripolah cracking komprési axial propil ditalungtik. Kaayaan stres bahan nalika komprési axial konsisten sareng riveting piercing diri. Panaliti mendakan yén retakan asalna tina wates gandum, sareng mékanisme retakan tina alloy Al-Mg-Si dipedar ku rumus.
σapp nyaéta tegangan anu dilarapkeun kana kristal. Nalika cracking, σapp sarua jeung nilai stress sabenerna pakait jeung kakuatan tensile; σa0 nyaéta résistansi endapan nalika ngageser intrakristalin; Φ nyaéta koefisien konsentrasi stress, nu patali jeung ukuran sisikian d jeung lebar slip p.
Dibandingkeun sareng recrystallization, struktur sisikian serat langkung kondusif pikeun inhibisi cracking. Alesan utama nyaéta ukuran sisikian d nyata ngurangan alatan Perbaikan sisikian, nu bisa éféktif ngurangan faktor konsentrasi stress Φ dina wates sisikian, kukituna inhibiting cracking. Dibandingkeun jeung struktur serat, faktor konsentrasi stress Φ tina alloy recrystallized kalawan séréal kasar nyaeta ngeunaan 10 kali ti baheula.
Dibandingkeun sareng sepuh puncak, kaayaan sepuh langkung kondusif pikeun inhibisi retakan, anu ditangtukeun ku kaayaan fase présipitasi anu béda-béda di jero alloy. Salila sepuh puncak, 20-50 nm 'β (Mg5Si6) fase anu precipitated dina 6082 alloy, kalawan sajumlah badag precipitates sarta ukuran leutik; nalika alloy dina leuwih-sepuh, jumlah precipitates dina alloy nurun sarta ukuranana jadi leuwih badag. The precipitates dihasilkeun salila prosés sepuh bisa éféktif ngahambat gerak dislocations jero alloy nu. Gaya pinning na on dislocations patali jeung ukuran jeung volume fraksi fase endapan. Rumus empiris nyaéta:
f nyaéta fraksi volume fase endapan; r nyaéta ukuran fase; σa nyaéta énergi panganteur antara fase jeung matriks. Rumusna nunjukeun yen leuwih gede ukuran fase endapan jeung leutik fraksi volume, nu leutik gaya pinning na on dislocations, nu gampang dislocations dina alloy dimimitian, sarta σa0 dina alloy bakal ngurangan tina sepuh puncak ka kaayaan leuwih sepuh. Malah lamun σa0 nurun, nalika alloy nu balik ti sepuh puncak ka kaayaan leuwih-sepuh, nilai σapp dina waktu cracking alloy nu turun leuwih, hasilna panurunan signifikan dina stress éféktif dina wates sisikian (σapp-σa0). Stress éféktif dina wates sisikian leuwih-sepuh nyaeta ngeunaan 1/5 tina éta dina sepuh puncak, nyaeta, éta kurang kamungkinan kana rengat di wates sisikian dina kaayaan leuwih-sepuh, hasilna kinerja riveting hadé tina alloy nu.
2.2 Optimasi suhu Tonjolan jeung sistem prosés sepuh
Numutkeun hasil di luhur, ngaronjatna suhu Tonjolan bisa ngurangan jero lapisan kasar-grained, kukituna inhibiting cracking bahan salila prosés riveting. Sanajan kitu, dina premis komposisi alloy tangtu, Tonjolan paeh struktur jeung prosés Tonjolan, lamun suhu Tonjolan teuing tinggi, di hiji sisi, bending na twisting gelar tina profil bakal aggravated salila prosés quenching saterusna, sahingga ukuran propil kasabaran teu minuhan sarat, sarta di sisi séjén, éta bakal ngakibatkeun alloy gampang overburned prosés bahan nalika extrusion ngaronjat. Tempo kaayaan riveting, prosés ukuran profil, jandela prosés produksi jeung faktor sejen, suhu Tonjolan leuwih cocog pikeun alloy ieu teu kirang ti 485 ℃, nyaeta sampel No 2. Dina raraga mastikeun sistem prosés sepuh optimal, prosés sepuh ieu dioptimalkeun dumasar kana sampel No.
Sipat mékanis specimen No. 2 dina waktu sepuh béda dina 180 ℃, 185 ℃ jeung 190 ℃ ditémbongkeun dina Gambar 3, nu kakuatan ngahasilkeun, kakuatan tensile jeung elongation. Ditémbongkeun saperti dina Gambar 3a, dina 180 ℃, waktu sepuh naek ti 6 h nepi ka 12 h, jeung kakuatan ngahasilkeun bahan teu ngurangan sacara signifikan. Dina 185 ℃, salaku waktos sepuh naek ti 4 h ka 12 h, kakuatan ngahasilkeun mimiti naek lajeng turun, sarta waktu sepuh pakait jeung nilai kakuatan pangluhurna nyaéta 5-6 h. Dina 190 ℃, salaku waktos sepuh naek, kakuatan ngahasilkeun laun turun. Gemblengna, dina tilu suhu sepuh, nu handap suhu sepuh, nu leuwih luhur kakuatan puncak bahan. Karakteristik kakuatan tensile dina Gambar 3b konsisten sareng kakuatan ngahasilkeun dina Gambar 3a. The elongation dina suhu sepuh béda ditémbongkeun dina Gambar 3c nyaeta antara 14% jeung 17%, kalawan henteu pola robah atra. Ékspérimén ieu nguji puncak sepuh ka tahap sepuh, sareng kusabab bédana ékspérimén anu leutik, kasalahan tés nyababkeun pola parobihan teu jelas.
Gbr.3 Sipat mékanis bahan dina suhu sepuh béda jeung kali sepuh
Sanggeus perlakuan sepuh di luhur, retakan tina sendi riveted diringkeskeun dina Table 4. Ieu bisa ditempo dina Table 4 yén kalawan ngaronjatna waktu, cracking tina sendi riveted diteken nepi ka extent tangtu. Dina kaayaan 180 ℃, nalika waktu sepuh ngaleuwihan 10 h, penampilan gabungan riveted dina kaayaan ditarima, tapi teu stabil. Dina kaayaan 185 ℃, sanggeus sepuh pikeun 7 h, penampilan gabungan riveted boga retakan jeung kaayaan relatif stabil. Dina kaayaan 190 ℃, penampilan gabungan riveted teu boga retakan jeung kaayaan stabil. Tina hasil uji riveting, tiasa ditingali yén kinerja riveting langkung saé sareng langkung stabil nalika alloy dina kaayaan umur anu langkung ageung. Digabungkeun jeung pamakéan propil awak, riveting di 180 ℃ / 10 ~ 12 h teu kondusif pikeun stabilitas kualitas prosés produksi dikawasa ku OEM nu. Dina raraga pikeun mastikeun stabilitas tina gabungan riveted, waktu sepuh perlu salajengna ngalegaan, tapi verifikasi waktu sepuh bakal ngakibatkeun ngurangan efisiensi produksi profil jeung ngaronjat waragad. Dina kaayaan 190 ℃, sakabéh sampel bisa minuhan sarat riveting cracking, tapi kakuatan bahan ieu nyata ngurangan. Numutkeun sarat desain kandaraan, kakuatan ngahasilkeun 6082 alloy kudu dijamin leuwih gede ti 270 MPa. Ku alatan éta, suhu sepuh 190 ℃ teu minuhan sarat kakuatan bahan. Dina waktu nu sarua, lamun kakuatan bahan teuing low, ketebalan residual tina plat handap tina gabungan riveted bakal leutik teuing. Saatos sepuh di 190 ℃ / 8 h, ciri cross-sectional riveted némbongkeun yén ketebalan residual nyaeta 0.26 mm, nu teu minuhan sarat indéks of ≥0.3 mm, ditémbongkeun saperti dina Gambar 4a. Ditilik sacara komprehensif, suhu sepuh anu optimal nyaéta 185 ℃. Saatos sepuh pikeun 7 h, bahan stably bisa minuhan sarat riveting, sarta kakuatan meets sarat kinerja. Tempo stabilitas produksi prosés riveting di bengkel las, waktos sepuh optimal diusulkeun pikeun ditangtukeun salaku 8 h. Karakteristik cross-sectional dina sistem prosés ieu ditémbongkeun dina Gambar 4b, nu meets sarat indéks interlocking. Interlocks kénca sareng katuhu nyaéta 0,90 mm sareng 0,75 mm, anu nyumponan sarat indéks ≥0,4 mm, sareng ketebalan sésa handap nyaéta 0,38 mm.
meja 4 retakan sampel No.. 2 dina suhu béda jeung kali sepuh béda
Gbr.4 Karakteristik cross-sectional tina sendi riveted tina 6082 pelat handap dina kaayaan sepuh béda
3 Kacindekan
Nu leuwih luhur suhu Tonjolan of 6082 profil alloy aluminium, nu shallower permukaan kasar-grained lapisan sanggeus Tonjolan. The shallower kasar-grained ketebalan lapisan éféktif bisa ngurangan faktor konsentrasi stress dina wates sisikian, kukituna inhibiting riveting cracking. Panaliti ékspérimén parantos netepkeun yén suhu ékstrusi anu optimal henteu kirang ti 485 ℃.
Nalika ketebalan lapisan kasar tina profil alloy aluminium 6082 sarua, setrés efektip tina wates sisikian tina alloy dina kaayaan leuwih-sepuh kirang ti éta dina kaayaan sepuh puncak, résiko cracking salila riveting leuwih leutik, sarta kinerja riveting tina alloy leuwih hadé. Nyandak kana akun tilu faktor stabilitas riveting, nilai interlocking gabungan riveted, efisiensi produksi perlakuan panas jeung kauntungan ékonomi, sistem sepuh optimal pikeun alloy ditangtukeun janten 185 ℃ / 8h.
waktos pos: Apr-05-2025
