关键词： 镁合金   电弧增材制造   微观组织   调控方法  

摘要： 采用电弧增材制造工艺制备的镁合金零部件具有较好的成型精度和性能,但对比钛合金、铝合金和钢等金属材料,镁合金电弧增材制造的工业应用成熟度仍然较低。通过分析镁合金电弧增材制造组织的形成和演变规律,发掘组织和性能进一步优化的潜力对镁合金等低熔点金属具有重要意义。对镁合金电弧增材制造的冶金过程特征和性能进行了简要论述和总结,梳理了现有的金属电弧增材制造性能提升的工艺特点,并对镁合金电弧增材制造性能的提升方向进行了展望。

关键词： AZ91D镁合金   挤压铸造   工艺参数   充型   数值模拟  

摘要： 以AZ91D镁合金汽车控制臂为研究对象,采用Magma Soft铸造模拟软件对汽车控制臂的挤压铸造成型过程进行数值模拟,包括汽车控制臂浇铸过程中的充型和后期凝固过程,并优化了成型工艺。模拟结果表明,汽车控制臂在充型过程中,在充型达到60%时易于在左侧部位出现易卷气部位而形成气孔、夹渣等缺陷。优化后汽车控制臂的充型过程相对优化前更加平稳,控制臂较薄处以及嵌件处的卷气得到消除,避免了形成气孔、夹渣等缺陷。优化后挤压铸造汽车控制臂的成型质量良好,没有出现浇不足以及凝固补缩等缺陷,整个充型过程平稳,表明采用数值模拟方法对AZ91D镁合金控制臂的成型过程进行模拟优化是可行的,能得到成型质量良好的挤压铸件。

关键词： 镁合金压铸件   表面微观缺陷   旋涡传感检测   夹杂物质量   线圈磁场  

摘要： 针对镁合金铸件表面微观形态变化较小,砂眼和毛刺等缺陷视觉特征表现不明显,导致人工检测难度较高的问题,提出基于旋涡传感的镁合金压铸件表面微观缺陷检测方法。将长时间磨损和外力加持两种情况下引起镁金属能量强度变化作为下一步检测的参照,利用旋涡传感技术在被测铸件周围设置带有交流电的线圈磁场,根据铸件表面金属参数调节旋涡传感密度,识别到铸件表面出现与线圈磁场相反方向磁场力时,即完成精准检测。结果表明,所提方法不同提离距离下,砂眼铸件缺陷最大镁金属能量强度为363 MJ和360 MJ,毛刺铸件缺陷最大镁金属能量强度为270 MJ和300 MJ。验证了所提方法可以准确检测镁合金压铸件表面裂纹和凹陷缺陷。

关键词： 低合金化镁合金   熔化焊接   焊缝组织   晶粒细化   工艺调控  

摘要： 低合金化镁合金因其可加工性好、耐蚀性优异和成本低等优势,成为变形镁合金发展的重要趋势之一。焊接连接已成为推广应用这类材料的关键。然而,低合金化镁合金在焊接过程中存在焊缝晶粒粗大、有效强化相较少等组织软化问题,导致焊接强度不匹配等。本文基于镁合金焊接冶金学的相关理论,重点总结了调控低合金化镁合金焊缝组织的方法,并系统论述了焊缝组织演变过程和机理。最后,针对这类合金在焊接方面的应用需求,对该领域的发展趋势进行了展望。

关键词： 5A06-O铝镁合金   高温拉伸   塑性应变比   温成形   凸耳   成形速度  

摘要： 采用单向热拉伸试验测定了5A06-O铝镁合金在温热条件下(150~275℃)的流变应力曲线及厚向异性系数,通过扫描电镜对不同温度下单向拉伸试样颈缩断裂处的断口进行形貌观察分析。通过差温拉深试验研究了5A06-O铝镁合金在温热条件下的凸耳形成及演变规律。结果表明,拉深件的凸耳出现在与轧制方向成45°方向处,且平均凸耳率随着成形温度的升高先降低后增大,在250℃差温拉深条件下平均凸耳率最小,这与平面各向异性系数∆r有密切关系;在150、200、275℃,平均凸耳率随拉深比的增大呈现先增大后减小的趋势,而在250℃平均凸耳率随着拉深比的增大而增大;拉深件45°方向的减薄率与增厚率明显低于0°及90°方向,其原因在于该方向有着最大的塑性应变比r;250℃成形的零件三个方向均有着最低的减薄率与增厚率,壁厚分布最为均匀,其原因在于该温度有着最大的平均塑性应变比r。成形速度对5A06-O铝镁合金的成形性能有着显著影响,在室温及温热条件宜采用较快的拉深速度,本试验中5mm/s为最佳,但随着拉深速度的增加,平均凸耳率呈现上升趋势。

关键词： 变形镁合金   阳极氧化   葡萄糖   相结构   耐蚀性  

摘要： [目的]AZ31镁合金阳极氧化膜的耐腐蚀性能需进一步提高。[方法]在以NaOH、Na_(2)SiO_(3)和Na_(2)B_(4)O_(7)为主要成分的基础电解液中添加葡萄糖(C_(6)H_(12)O_(6)),对AZ31镁合金进行阳极氧化,采用扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、极化曲线测量等方法研究了C_(6)H_(12)O_(6)质量浓度对阳极氧化膜的形貌、相结构和耐蚀性的影响。[结果]随着C_(6)H_(12)O_(6)质量浓度从5 g/L增大至25 g/L,火花放电受到的抑制作用增强,阳极氧化膜表面微孔尺寸逐渐减小,但厚度先增大后减小。当C_(6)H_(12)O_(6)质量浓度为10 g/L时,氧化膜厚度最大,约为28μm。若继续增大C_(6)H_(12)O_(6)浓度,氧化膜厚度减小。这归因于镁合金表面吸附层中C_(6)H_(12)O_(6)趋于饱和,成膜速率降低。AZ31镁合金阳极氧化膜由MgO相和Mg_(2)SiO_(4)相组成,基本不受C_(6)H_(12)O_(6)质量浓度的影响。随着C_(6)H_(12)O_(6)质量浓度增大,阳极氧化AZ31镁合金试样的腐蚀电流密度(j_(corr))先减小后增大,极化电阻(R_(p))先增大后减小。当C_(6)H_(12)O_(6)质量浓度为10 g/L时,j_(corr)较低、R_(p)较大,耐蚀性最优。[结论]C_(6)H_(12)O_(6)可显著提高镁合金表面阳极氧化膜的耐蚀性,这与阳极氧化膜表面微孔尺寸减小和氧化膜厚度增大有关。

关键词： 镁合金   钛   非对称电极   电阻点焊  

摘要： 采用非对称电极对2 mm厚的AZ31B镁合金和TA2钛板进行了电阻点焊,研究了焊接电流和焊接时间对接头熔核直径和抗剪载荷的影响,分析了接头焊接区的微观组织。结果表明:随焊接电流的增大和焊接时间的延长,AZ31B/Ti接头的熔核直径增大,抗剪载荷呈先增大后稍微减小的变化趋势;当焊接时间为180 ms、焊接电流为16 kA和电极压力为3 kN时,接头的抗剪载荷最大,约为5.9 kN;在镁合金侧熔核内的靠近界面处形成了富Al的层状物,其内部形成了较多的结晶裂纹。基于非对称电极电阻点焊的AZ31B/Ti接头的形成过程是熔钎焊过程,熔核内靠近界面处的富Al层是制约接头性能的主要因素。

关键词： 水平双辊铸轧   AZ31镁合金   数值仿真   凝固焊合线   浇铸温度  

摘要： 基于φ880 mm×400 mm水平双辊铸轧机的实际工况,通过有限元模拟分析了浇铸温度对铸轧区AZ31镁合金凝固焊合线的影响规律。结果表明,浇铸温度对凝固焊合线位置影响较为明显,但对其形状影响较小。随着浇铸温度提升,凝固焊合线逐渐向出口靠近,边部Kiss点(K')和Kiss线上的凸点(K')连线与过K'点平行于铸轧方向的直线的夹角α先减小后增大。当浇铸温度为965 K时,铸轧过程中极易出现漏液,合适的浇铸温度范围为915~959 K。对比不同浇铸温度下的仿真结果,浇铸温度为945 K时,∠α最小,有利于缓解镁合金铸轧板带边裂。

关键词： 镁合金   废料   再生   再利用  

摘要： 全球降碳趋势日益凸显,镁合金作为当下实际应用最轻的金属结构材料,在实现“碳中和”和“碳达峰”战略目标、缓解能源危机方面具有广阔的应用前景。随着镁合金产量稳步增长,不可避免产生了大量废料。这些废料包含有镁、稀土、锌、锆等多种有价资源,有必要加以回收从而减少资源浪费,促使镁行业绿色可持续发展。本文从镁合金废料的再生和再利用两方面出发,详细综述了镁合金废料再生方法与现状,归纳了各方法的技术指标及工艺特点;然后综述现阶段镁合金废料的再利用方向,介绍了废镁合金再利用的多种可能,并对镁合金废料再生利用技术的未来发展方向进行了展望。

关键词： 变形镁合金   热压缩   本构方程   热加工图   织构弱化  

摘要： 研究Mg-3Zn-0.3Ca-0.1Al-0.2Mn合金的热变形行为。在Gleeble-3800热压缩模拟试验机上进行热压缩试验,通过对不同热压缩试验参数下的真应力-真应变曲线进行分析,构建该合金的流变应力本构方程,并建立峰值应力下的热加工图;通过电子背散射衍射技术(EBSD)分析该合金热变形后再结晶及织构的演变规律。结果表明,该合金具有连续的动态再结晶特征,且流变应力随应变速率增大和变形温度减小而升高;通过双曲正弦函数修正的Arrhenius关系计算出其变形激活能Q=151.145 kJ/mol,应力指数n=4.149;通过Avrami方程计算出动态再结晶体积分数XDRX.通过热加工图分析确定其最适合热加工参数范围为:变形温度280℃~325℃,应变速率0.001 s^(-1)~1 s^(-1);EBSD检测结果表明在较高的变形温度以及较低的应变速率下变形时,再结晶更充分,合金的织构更弱。