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不同時(shí)效工藝條件下車(chē)輛用6005A合金擠壓型材進(jìn)行電導(dǎo)率、硬度、拉伸性能、6005A鋁型材擠壓和6061鋁管擠壓對(duì)車(chē)輛的影響三點(diǎn)彎等分析試驗(yàn),研究了時(shí)效工藝對(duì)6005A鋁合金性能的影響。結(jié)果表明,6005A合金在時(shí)效溫度175℃且保溫16h時(shí)強(qiáng)化效果最好,而時(shí)效溫度203℃對(duì)應(yīng)的延伸率普遍較好;時(shí)效溫度175℃產(chǎn)生的時(shí)效硬化效果最好,且時(shí)效溫度190℃和203℃在達(dá)到峰時(shí)效后均出現(xiàn)"軟化"現(xiàn)象;在欠時(shí)效、峰時(shí)效、過(guò)時(shí)效階段,大角度彎曲時(shí)普遍存在開(kāi)裂情況,其中在時(shí)效溫度203℃的過(guò)時(shí)效階段彎曲性能有所改善研究了地鐵列車(chē)車(chē)體用6005A鋁合金擠壓型材熱處理工藝對(duì)其力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,6005A擠壓型材的過(guò)燒敏感溫度在590℃～600℃之間;壁厚5 mm的6005A鋁合金擠壓型材在(520℃～570℃)2 h范圍進(jìn)行固溶,材料的綜合性能良好。560℃2 h固溶時(shí),綜合性能最佳;隨時(shí)效溫度的升高,時(shí)效強(qiáng)化的速率加快,達(dá)到最大強(qiáng)化效果所需的時(shí)間越短,最終獲得的強(qiáng)度越低;時(shí)效制度為175℃10 h時(shí),強(qiáng)化效果最好;固溶水冷后時(shí)效的延遲時(shí)間應(yīng)控制在3 h以內(nèi)或48 h之后,該合金擠壓型材才能達(dá)到良好的強(qiáng)化效果鋁合金相對(duì)鋼鐵而言質(zhì)量輕、表面美觀、耐蝕性好和容易加工,以其 作為車(chē)輛材料二十世紀(jì)初就有所報(bào)導(dǎo),此后不斷有所發(fā)展,但是直到 年歐洲開(kāi)發(fā)大型寬幅薄壁鋁型材后才開(kāi)始得到廣泛的應(yīng)用。這種型材使車(chē) 體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化,焊縫總長(zhǎng)度減小,焊接自動(dòng)化程度增加,在大幅度降低車(chē) 輛重量的同時(shí)大量減少了制造工時(shí)和節(jié)省了材料費(fèi)用,打破了鋁車(chē)價(jià)格昂 貴的觀念。日本、蘇聯(lián)、德國(guó)、挪威、意大利等國(guó)選用鋁合金等材料制作 車(chē)體,不僅達(dá)到輕量化的目的,

而且節(jié)省了費(fèi)用 鋁合金車(chē) 系合金具有中等強(qiáng)度、可焊性和耐蝕性優(yōu)良的特點(diǎn),特別是其 優(yōu)良的擠壓性能,使其作為車(chē)輛用大型薄壁中空擠壓型材得到了廣泛的應(yīng) 用‘。其中較常用的幾種 系合金牌號(hào)為和 合金己經(jīng)成為數(shù)十年來(lái)輕質(zhì)結(jié)構(gòu)應(yīng)用中的主要材料。但是為了得到 其穩(wěn)定的靜態(tài)抗拉性能和缺口韌性,通常要求采用最佳的在線擠壓水淬 火,但這樣又可能引起扭曲和提高成本的問(wèn)題。 合金容易擠壓,并 具有足夠的強(qiáng)度、但有很大的缺口敏感性。合金具有很好的強(qiáng)度韌性,但就易擠壓性而言,它比 要差一些, 合金有著與 合金大致相同的淬火敏感性。在歐洲, 合金在使用上優(yōu)于 合金。 由于它的鎂含量較高,6061鋁管其機(jī)械性能比 合金的稍高,但是增加鎂含量 對(duì)擠壓性能有不利影響。 有極好的擠壓特性和最佳表面處理性能。 的擠壓性能與 合金的相同,但其它性能比 的要好,可以 生產(chǎn)更薄的寬幅型材。表 列舉了國(guó)外高速列車(chē)車(chē)體用主要鋁合金 的性能,可見(jiàn),系中的 鋁合金具有較好的綜合性能所以大部分合金不是含有過(guò)剩的鎂就是含有過(guò)剩的硅。但是當(dāng)鎂 含量超過(guò)形成 所需量時(shí),過(guò)剩的鎂將使 的固溶度大為降低, 合金成形性也降低。過(guò)剩的硅因細(xì)化 ’ 粒子或沉淀 粒子而 有利于沉淀強(qiáng)化,但會(huì)降低延性,引起晶間脆化,脆化原因與 在晶界 偏聚有關(guān),過(guò)剩硅過(guò)多時(shí)對(duì)沉淀強(qiáng)化的有利作用降低。實(shí)用工業(yè) 系 合金一般含過(guò)剩硅對(duì)變形產(chǎn)品而言,鉻的擴(kuò)散速率緩慢,形成細(xì)小的彌散相。這些彌散 相可阻止形核和晶粒長(zhǎng)大。鉻常用來(lái)控制晶粒組織,避免鋁鎂硅系合金在 熱加工和熱處理時(shí)發(fā)生再結(jié)晶。所形成的纖維狀組織可降低對(duì)應(yīng)力腐蝕的 敏感度,改變韌性。固溶體中的鉻作為細(xì)小的彌散相可使合金的強(qiáng)度略有 提高。鉻在鋁鎂硅合金中的主要缺點(diǎn)是當(dāng)硬化相趨于在原有的鉻相質(zhì)點(diǎn)上 沉淀時(shí),增強(qiáng)了淬火敏感度。欽主要用作鋁合金鑄件和鑄錠的晶粒細(xì)化劑。單獨(dú)使用欽時(shí),其細(xì)化 作用隨溶體靜置時(shí)間和廢料的重熔次數(shù)而下降。如果熔體中存在硼,或者 將欽作為一種含硼中間合金大部份結(jié)合成 加入,晶粒細(xì)化作用將采用鋁合金材料是實(shí)現(xiàn)車(chē)輛輕量化的有效途徑,而國(guó)外對(duì)鋁合金車(chē) 輛材料,特別是 鋁型材及其焊接后性能的研究己經(jīng)達(dá)到了比較成 熟的水平。我國(guó)也已將高速鋁合金車(chē)輛的研制列入了國(guó)家計(jì)委重點(diǎn)項(xiàng)目, 目前正在進(jìn)行高速鋁合金車(chē)體試制,但國(guó)內(nèi)將 6061鋁管鋁合金用于車(chē)輛制 造業(yè)還處于起步階段,甚至還沒(méi)有自己的牌號(hào)‘“,,有關(guān)該方面的報(bào)道還 很少,國(guó)產(chǎn) 在基體強(qiáng)度和焊接強(qiáng)度上與進(jìn)口材料有一定差距。 本研究來(lái)源于“車(chē)輛用大型鋁合金型材產(chǎn)業(yè)化前期關(guān)鍵技術(shù)研制開(kāi) 發(fā)項(xiàng)目”工程代號(hào)計(jì)高技號(hào),主要對(duì)給定焊接 從列車(chē)用鋁材的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,有兩個(gè)發(fā)展階段【 第一階段以 和 合金為主導(dǎo)地位 第二階段由于大型薄壁寬幅帶筋板材和中空型 材在車(chē)輛上使用比例增加,擠壓性能好的 或 在列車(chē)上的用 量迅速增加。由于車(chē)體焊接構(gòu)件多為縱向直焊縫,焊接時(shí)發(fā)生變形的程度 比第一階段采用的合金小。例如日本 年制造的 系山陽(yáng)電鐵車(chē)體 就是由 相當(dāng)于 型材構(gòu)成,其中中空型材的使用比例也很大 型材占全部鋁合金材料的,中空 型材又占整個(gè)型材的型材與車(chē)體同長(zhǎng),所以全部為縱向焊縫。在歐洲也有類(lèi)似情況 自 巴黎地鐵首次采用 鋁型材以來(lái),歐美各國(guó)均己相繼將其用 于列車(chē)車(chē)體,如最近德國(guó)的 高速列車(chē)等。由此可見(jiàn), 大型型材 在車(chē)輛上的應(yīng)用正日趨廣泛第一章