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    2.5  模拟结果与处理分析    16
    2.5.1  应变场分布云图    16
    2.5.2  压应变数据分析    17
    3 拔长工艺的实验验证    21
    3.1 实验设备介绍    21
    3.2  拔长实验方案及操作过程    25
    3.2.1  嵌入螺柱法实验方案    25
    3.2.2  比容差法实验验证    29
    4 结  论    39
    致    谢    40
    参考文献    41
     1 绪论
    1.1 铝合金简介
    1.1.1铝合金概述
    铝合金是工业生产中应用较为广泛的一种金属结构材料,在航天、航空、机械制造、汽车、船舶及化学工业领域中已经大量应用[1]。随着近年来工业和科学飞速发展,铝合金材料构件的需求每天都在增加,使对于铝合金的焊接性的科学研究也随之加增加[1]。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术 的发展,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。
    经过长期的生产和科学实研究,人们凭借运用热处理和加入合金元素的方法来强化铝,这就得到了很多种类铝合金。铝合金添加一定元素形成厚能在保持纯铝和质量轻,还具有较高的强度,σb 值分别可达 24~60kgf/mm2。这样使得其“比强度”比其它合金钢都要高。所以铝合金成为理想的结构材料,较为广泛地用于运输机械、机械制造、动力机械及航空工业等方面。飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造,目的是为了可以减轻自重。铝合金虽然密度低,但是强度较高,接近优质钢,塑性较好,可以加工成各种型材。铝合金具有优良的导热性、导电性和抗蚀性,工业上使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理的方法来获得良好的物理性能,机械性能和抗腐蚀性能。
    1.1.2铝合金的牌号和分类[2]
    (1)防锈铝合金:
    5A02、5A03、5A05、5B05、5A06、5A12、5B06、5A13、5A33、5A43、3A21、5083
    LF2、 LF3、 LF5、 LF10、LF6、 LF12、LF14、LF13、LF33、LF43、LF21、LF5-1
    主加元素为Mg或Mn,形成Al-Mn或Al-Mg
    Mg:是降低密度和固溶强化,对耐蚀性能的影响比较小;
    Mn:提高合金的抗腐蚀能力和固溶强化。
    该类合金为单相固溶体,具有较好的冷变形能力和焊接性能以及较强的抗腐蚀能力,不能进行时效强化,但可形变强化。
    5A05: 5%Mg、0.3~0.6%Mn:  270MPa、18%(退火态)
    3A21: 1.0~1.6%Mn: 170MPa、23% (退火态)
    (2)硬铝合金
    2A01、2A02、2A04、2B11、2B12、2A10、2A11、2A12、2A06、2A16、2A17
    LY1、 LY2、 LY4、 LY8、 LY9、 LY10、LY11、LY12、LY6、 LY16、LY17
    Al-Cu合金中再加合金元素Mg或Mn形成的Al-Cu-Mg和Al-Cu-Mn系铝合金。
    Al-Cu-Mg系硬铝称为普通硬铝
    Al-Cu-Mn系硬铝称为耐热硬铝
    硬铝可通过热处理(固溶+时效)强化,也可形变强化。
    硬铝存在两点不足,一是抗蚀性差,二是硬铝的固溶处理温度范围窄。如2A12( LY12 )为495~503℃。低于该温度时固溶体的过饱和度不足,影响时效效果;高于该温度时,又易产生晶界熔化。
        2A12: 0.4~0.8%Mn、 1.2~1.8%Mg、3.8~4.9%Cu、:480MPa、10%(固溶+时效)
        2A12  航空器蒙皮、翼梁、翼肋、铆钉、隔框等,交通运输与建筑工具结构件
        2A14  形状复杂的自由锻件与模锻件
        2A16  250~300℃的航天航空器零件,室温及高温工作的焊接容器与气密座舱
        2A17  225~250℃的航空器零件
        2A50  形状复杂的中等强度零件
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