Aluminiumslegering av stor diameter aluminium legering

Aluminiumslegering av stor diameter aluminium legering er uunnværlige strukturelle komponenter med høy ytelse i moderne industri, mye brukt i felt som krever strenge krav til styrke, seighet, pålitelighet, dimensjonell stabilitet og lettvekt. Disse ringene er typisk laget fra forskjellige karakterer fra MilloNs gjennom hele millimeret som er for å shices fra meter, og tilsvarende økt veggtykkelse og høyde . smiing gir overlegne mekaniske egenskaper, en meget tett indre struktur og optimalisert kornstrøm langs ringens omkrets, noe som muliggjør utmerket ytelse under ekstreme driftsforhold .

Vanlige aluminiumslegeringskarakterer:

High-Strength Series (E . g ., 2024, 7075, 7050): Primært brukt i romfart, militære og andre felt med ekstrem styrke-til-vekt-forholdskrav .

Korrosjonsbestandig/sveisbar serie (e . g ., 5052, 5083, 5a06): Mye brukt i marin ingeniørfag, kryogene lagringstanker, trykkfartøy og andre områder som krever høy korrosjonsmotstand, sveisbarhet og kryogen seighet .

General Structural Series (E . g ., 6061, 6082): Egnet for generelle ingeniørstrukturer, balansering av styrke, maskinbarhet og kostnad .

Premium smiprosess for ringer med stor diameter: Å produsere aluminiumslegering av stor diameter, er en teknologikrevende og utstyr-krevende prosess, med særlig vekt på intern kvalitet og mikrostrukturell enhetlighet:

Smelte og ingot forberedelse:

Primær aluminium og legeringselementer med høy renhet er valgt .

Avansert smelting, raffinering, filtrering og avgassingsteknologier (E . g ., SNIF, Vacuum-avgassing, elektromagnetisk omrøring) brukes for å sikre ultrahøy smelting, minimere inkluderinger og gassinnhold .}}}

Støpesystemer med store direkte-chill (DC) brukes til å produsere ingotter med stor diameter med stabile dimensjoner og ensartet intern struktur, og oppfyller kravene til påfølgende storskala smiing .

Ingot -homogenisering av behandling:

Store ingots gjennomgår langvarighet (typisk titalls timer), flertrinns homogenisering annealing behandling for å eliminere makrosegregering, sikre mer ensartet fordeling av legeringselementer og forbedre ingot-duktiliteten, forberede dem til påfølgende storskala smiing .

Billetforberedelse og inspeksjon:

Ingot overflatebehandling (skalping eller fresing) for å fjerne overflatedefekter .

Streng 100% ultralydinspeksjon utføres for å sikre at INGOT er fri for interne mangler som kan påvirke smi av kvalitet og sluttproduktytelse (E . g ., sprekker, porøsitet, store inneslutninger) .

Forvarming: Ingot eller preformen er jevn oppvarmet til det nøyaktige smiingstemperaturområdet for å sikre optimal duktilitet og ensartet deformasjon under forming .

Smiende sekvens:

Opprørende og pre-smykking: INGOT blir utsatt for multiretninger, flere opprørende og tegneoperasjoner på store hydrauliske presser for å bryte ned den støpte strukturen, eliminere store korn og danne en passende preform form (e . g ., plate eller pancake) .

Piercing: Et sentralt hull dannes på pressen ved å slå eller ved å utvide materialet over en dorn, lage en foreløpig ringstruktur . Denne prosessen komprimerer materialet ytterligere og foredler mikrostrukturen .

Ringrullingsformasjon: Dette er avgjørende for å danne ringer med stor diameter . på store vertikale eller horisontale ringrullerende maskiner, kontinuerlig radiell og aksiell komprimering påføres ringformen av en hovedrulle og en danel rulle, kontinuerlig øker ringens diameter mens du reduserer dens veggtykkelse og høyden.}} -rollen. Omkrets, betydelig forbedring av omkrets mekaniske egenskaper, og forbedrer materialtettheten ytterligere.

Dø smitende finish (valgfritt): For ringer med mer komplekse former eller ekstremt høye dimensjonale nøyaktighetskrav, kan sluttforming utføres på store die smiende presser for å oppnå presise geometriske dimensjoner og god overflatebehandling .

Varmebehandling:

Avhengig av legeringskvalitet og endelige ytelsesbehov, løsningsbehandling, slukking og aldringsbehandling (for varmebehandlede legeringer) eller stabilisering av behandling (for ikke-varmebehandlede legeringer) utføres . Varmebehandling, er det viktig å være viktige for å gjøre det viktige for å gjøre det viktige for å gjøre det viktige for å gjøre det viktige for å gjøre det viktige for å gjøre det. stress .

Etterbehandling og inspeksjon:

Avveksling, retting, dimensjonal inspeksjon, overflatekvalitetskontroller osv. .

Til slutt utføres omfattende ikke -destruktiv testing (e . g ., ultralyd, penetrant, virvelstrøm) for å sikre produktets interne og overflatekvalitet fullt ut i samsvar med standarder og kundekrav .

De mekaniske egenskapene til aluminiumslegering av stor diameter aluminiumlegeringer avhenger av den valgte legeringsklassen, varmebehandlingstemperaturen og optimaliseringen av smiingsprosessen . Generelt gir smidde ringer følgende fordeler:

Typisk ytelsesområde (avhengig av legering og temperament):

Ultimate strekkfasthet: 170 MPa - 600 MPA

Avkastningsstyrke (0,2%): 60 MPa - 550 MPA

Forlengelse: 7% - 28%

Hardhet: 40 HB - 180 HB

Utmattelsesstyrke: 70 MPa - 200 MPA

Bruddseighet (K1c): 20 MPa√m - 45 Mpa√m

Mikrostrukturen av aluminiumslegering av stor diameter aluminium legering er den grunnleggende garantien for deres utmerkede makroskopiske egenskaper:

Viktige mikrostrukturelle funksjoner:

Kornstruktur og kornstrømning:

Etter smiing, spesielt ringrullende, blir grove støpte korn ødelagt og omorientert, og danner fine, ekviatiske omkrystalliserte korn og/eller langstrakte ikke-rekrystalliserte korn på linje med hoveddeformasjonsretningen .

Kornstrøm er et unikt kjennetegn ved forglinger, og refererer til den fibrøse strukturen dannet av indre metallkorn under plastisk deformasjon langs konturen og spenningsretningen . i smiing av stor diameter, kornstrømmen er jevnt fordelt langs ringens omkrets, og gir utmerket omkrets, utmattelse og tøffing}

Dispersoids dannet av legeringselementer (e . g ., al₃zr, almncr) hemmer effektivt kornvekst og omkrystallisering, og opprettholder kornforfining .

Høy tetthet og eliminering av defekt:

Det enorme trykket som ble påført under smiprosessen, lukker interne defekter, for eksempel porøsitet, krympinghulrom og gasslommer, som kan oppstå under støping, noe som forbedrer materialets tetthet . betydelig, noe som forbedrer materialet.}

Reduserer ikke-metalliske inneslutninger og makrosegregering, noe som fører til en mer ensartet mikrostruktur .

Styrking av fasefordeling:

Presis kontroll over varmebehandlingsprosesser sikrer ensartet og fin nedbør og distribusjon av styrkingsfaser (e . g ., mg₂al₃ i 5xxx -serien, eller al₂cumg, mgzn₂ i 2xxx/7xx -serien) innen korn og på korn} maximize the yrkene) i Grain {5} i 2xx/7xx -serien, eller Al₂cumg, mgzn} i 2xx/7xx -serien, eller AL₂CUn {5} i 2xx/7xx -serien, eller Al₂cumg, mgzn} i 2xx/7xx -serien, eller AL₂CUM, mgzn.

Morfologien og fordelingen av presipitater ved korngrenser er også strengt kontrollert for å optimalisere stresskorrosjonssprakningsmotstand .

Størrelsesområdet med smidde ringer med stor diameter aluminium legering er veldig bredt og kan produseres i henhold til kundespesifikke krav .

Tilpasningsevne:

Skreddersydde smidde ringer med forskjellige størrelser, former (e . g ., ikke-sirkulær, konisk) og toleransekrav kan produseres i henhold til detaljerte kundetegninger og tekniske spesifikasjoner .

Vanligvis tilbudt i grove maskinerte eller finish maskinerte forhold for å redusere kundens behandlingskostnader og tid .

5. temperamentbetegnelser og varmebehandlingsalternativer

Aluminiumslegering av stor diameter.

Tempervalg veiledning:

Styrkekrav: 7xxx Series T6 Temper tilbyr den høyeste styrken, men SCC -følsomheten må betraktes som .

Korrosjonsmotstand: 5xxx -serie (H116/H321) og 7xxx -serien T73/T74 frister er det beste valget .

Sveisbarhet: 5xxx og 6xxx -serie -legeringer har utmerket sveisbarhet . Konvensjonell fusjonssveising anbefales vanligvis ikke for 2xxx og 7xxx -serie .

Servicemiljø: Spesifikke krav til marine miljøer, kryogene miljøer, trykkfartøyer osv. .

Maskinering av aluminiumslegeringer av stor diameter krever vanligvis store maskinverktøy med høy rigiditet og spesialiserte maskineringsstrategier .

Produksjonsveiledning:

Maskinbarhet: Aluminiumslegeringer har generelt god maskinbarhet, men klisshet og brikkeinnpakning er vanlige problemer . skarpe verktøy med store rakevinkler, høye helixvinkler, kombinert med effektive kjølesmøremidler og gode chipevakueringssystemer, er nødvendig .

Rest stressmestring: I stor størrelse er utsatt for betydelige restspenninger under slukking og maskinering, noe som kan føre til forvrengning . stressavlastningsmetoder som strekking (txx51), komprimering eller vibratorisk stressavlastning kan brukes .

Overflatebehandling: Anodisering, maleri eller konverteringsbeleggbehandlinger kan brukes avhengig av servicemiljø og estetiske krav .

Korrosjonsmotstanden av aluminiumslegering av stor diameter aluminium legering er en viktig fordel for deres anvendelse i tøffe miljøer .

Beskyttelsessystemer:

Legerings- og temperamentvalg: Velg legeringskarakterer og varmebehandlingsfremper med iboende overlegen korrosjonsmotstand (E . g ., 5xxx -serien H116/H321, eller 7xxx -serien T73/T74) .

Overflatebehandling:

Anodisering: Den vanligste beskyttelsesmetoden, og danner en hard, tett oksidfilm som forbedrer korrosjon og slitasje motstand .

Kjemisk konvertering belegg: Server som utmerkede primere for maling eller lim, og gir grunnleggende beskyttelse .

Maleri/beleggssystemer: Epoksyprimere med høy ytelse og Polyurethan Topcoats gir langsiktig beskyttelse i marine og industrielle miljøer .

Designhensyn: Unngå områder med vannfanging og sprekk korrosjon; Bruk galvanisk isolasjon når du er i kontakt med forskjellige metaller .

Designhensyn:

Lettvekt: Den lave tettheten av aluminiumslegeringer tillater ringer med stor diameter for å oppnå betydelig vektreduksjon, og tilbyr betydelige økonomiske og ytelsesfordeler i luftfart, jernbanetransport og marine applikasjoner .

Operasjonstemperaturområde: Må bestemmes basert på legeringstype og applikasjonsmiljø, og unngå langsiktig service ved høye temperaturer som kan føre til ytelsesnedbrytning .

Styrke og stivhetsbalanse: Gjennom rimelig seksjonsdesign og valg av legeringer, sikre tilstrekkelig stivhet for å forhindre overdreven deformasjon mens du oppfyller styrkekrav .

Miljøsproduksjon: Tenk på faktorer som korrosivitet, temperaturområde, vibrasjon og påvirkning av arbeidsmiljøet .

Kvalitetskontroll for aluminiumslegering av stor diameter er ekstremt strengt, og spenner over hvert trinn fra råvarer til ferdig produktlevering .

Standard testingsprosedyrer:

Råvaresertifisering: Sporbarhet av ingots, verifisering av kjemisk sammensetning, varmetall, produksjonsdato osv. .

Smelte og ingot kvalitetskontroll: Online elementær analyse, måling av hydrogeninnhold, overvåking av filterffektivitet, ultralydfeildeteksjon .

Forfalleringsprosessovervåking: Overvåking av sanntid av temperaturprofiler, deformasjonsmengder, trykk, die tilstand osv. .

Varmebehandlingsprosessovervåking: Ovnstemperatur Uniformitet, tid, kjølehastighet, slukketemperatur osv. .

Dimensjonal og geometrisk nøyaktighetsinspeksjon: Omfattende inspeksjon av ytre og indre diametre, veggtykkelse, høyde, flathet, konsentrisitet osv. ., ved bruk av høypresisjonskoordinatmålingsmaskiner (CMMS), laserskannere, etc .

Mekanisk eiendomstesting:

Prøvetaking: Prøver er hentet fra kritiske steder (typisk omkrets og radielle retninger for ringen) i henhold til smiing av dimensjoner og standardkrav for testing .

Tester: Strekk (UTS, YS, EL), hardhet, påvirknings seighet, tretthet, bruddseighet, stresskorrosjonsprekker (SCC) .

Nondestructive Testing (NDT):

Ultrasonic testing: 100% volumetrisk inspeksjon av hele ringen, den mest effektive metoden for å oppdage interne defekter (e . g ., inneslutninger, porøsitet, sprekker, intergranulær korrosjon), ofte kreves for å oppfylle Aerospace standarder (E {{3} {{{{{{{{{{{{{330 {330 {330 {{{{330 {{{{{{330 {{6 {{{{{{3 {3 {{{3 {{3 {{{3 {{3 {3 {

Penetrant testing: Oppdager overflate- og næroverflatefeil .

Eddy Current Testing: Oppdager overflate- og næroverflatefeil, spesielt for ledende materialer .

Radiografisk testing (RT): Brukt til intern defekt reinspeksjon i spesifikke kritiske områder .

Mikrostrukturell analyse: Metallografisk undersøkelse for å evaluere kornstørrelse, kornstrøm, grad av omkrystallisering, utfelling, defekttyper osv. .

Måling av overflateuhet.

Standarder og sertifiseringer:

I samsvar med ASTM B247, AMS (Aerospace Material Specifications), EN (European Standards), GB/T (Chinese National Standards), etc .

Sertifiseringer av kvalitetssystem: ISO 9001, AS9100 (Aerospace) .

EN 10204 Type 3 . 1 eller 3.2 Materialtestrapporter kan leveres, og tredjepartssertifisering kan ordnes på kundeforespørsel.

Aluminiumslegering av stor diameter og smidde ringer spiller en kritisk rolle i forskjellige høyteknologiske og tunge industrisektorer på grunn av deres utmerkede generelle ytelse .

Primære applikasjonsområder:

Luftfart: Flymotorforingsrør, turbinkomponentringer, Landing Gear Load Bearing Rings, Rocket Fuel Tank Connecting Rings, Spacecraft Structural Rings, etc .

Energiindustri: Kjernekraftverksutstyr ringer, vindmøllens hovedakselflenser, store trykkfartøyflenser, hydrogen drivstofftankring, etc .

Marine og offshore Engineering: Store skipskrogstrukturelle tilkoblingsringer, kritiske støttringer for offshore boreplattformer, dyphavs nedsenkbare trykkskrogkoblingsringer, LNG Carrier Tank Rings, etc .

Jernbanetransport: Høyhastighets togkropp tilkoblingsringer, kritiske bogie-forgings, store togbremsesystemringer osv. .

Militær: Store artilleripistolmonteringer, pansrede kjøretøyets bærende ringer, rakettkjøringsringer osv. .

Tungt maskiner: Store lagerløp, utstyrsemner, hovedbæringsringer for tunnel kjedelige maskiner, etc .

Designfordeler:

Lettvekt: Den lave tettheten av aluminiumslegeringer kombinert med smiingsprosessen muliggjør betydelig vektreduksjon i store strukturelle komponenter, forbedrer effektiviteten og reduserer driftskostnadene .

Høy pålitelighet og sikkerhet: Den høye styrken, høy seighet, utmerket utmattelsesmotstand og tett indre mikrostruktur levert av smiing, sikrer at den langsiktige påliteligheten til komponenter under ekstreme belastninger og komplekse miljøer .

Dimensjonell stabilitet: Etter streng varmebehandling og stressavlastning, utviser smidde ringer stor diameter god dimensjonell stabilitet under påfølgende maskinering og langsiktig tjeneste .

Korrosjonsmotstand: Spesielt 5xxx -serieregeringer viser utmerket korrosjonsmotstand i marine og industrielle miljøer .

Design fleksibilitet: Gjennom utvalg av forskjellige legeringer, varmebehandlingsfremper og tilpassede smiprosesser, kan forskjellige komplekse og krevende designkrav oppfylles .

Designbegrensninger:

Koste: Produksjonen av smidde ringer med stor diameter krever dyrt spesialisert utstyr og komplekse prosesser, noe som fører til høyere startkostnader .

Temperaturfølsomhet: Noen aluminiumslegeringer med høy styrke kan oppleve ytelsesnedbrytning i langsiktige miljøer med høy temperatur, og krever vurdering av driftstemperaturgrenser .

Sveisbarhet: Noen legeringer med høy styrke har dårlig sveisbarhet, noe som kan nødvendiggjøre spesielle sveiseteknikker eller design for å unngå sveising .

Rest stress: Slukningsprosessen for i stor størrelse kan generere betydelige restspenninger, og krever passende stressavlastningsbehandlinger .

Økonomiske og bærekraftshensyn:

Livssyklusverdi: Selv om den første investeringen er høy, reduserer den overordnede ytelsen og lang levetid for smidde ringer vedlikehold og utskiftingskostnader, og gir høyere økonomisk verdi på lang sikt .

Materiell utnyttelse: Smiing er en nærnettformprosess, og reduserer effektivt råstoffavfall sammenlignet med tradisjonell maskinering .

Miljøvennlighet: Aluminiumslegeringer er fullt resirkulerbare materialer, og samsvarer med grønne produksjonsprinsipper; Produktlette bidrar også til å redusere energiforbruket og karbonutslipp av sluttprodukter .

Populære tags: Aluminiumslegering av stor diameter aluminium legeringer, Kina stor diameter aluminiumslegering av smidde ringprodusenter, leverandører, fabrikk