Amarga negara-negara ing saindenging jagad iki penting banget kanggo konservasi energi lan pengurangan emisi, pangembangan kendaraan energi anyar listrik murni wis dadi tren. Saliyane kinerja baterei, kualitas awak uga dadi faktor penting sing mengaruhi jarak nyopir kendaraan energi anyar. Ningkatake pangembangan struktur awak mobil sing entheng lan sambungan berkualitas tinggi bisa nambah jarak nyopir kendharaan listrik sing komprehensif kanthi nyuda bobot kendharaan sabisa-bisa nalika njamin kekuwatan lan kinerja safety kendaraan. Ing babagan bobote mobil, awak hibrida baja-aluminium nganggep kekuwatan lan nyuda bobot awak, dadi sarana penting kanggo entuk bobot entheng awak.
Cara sambungan tradisional kanggo nyambungake wesi aluminium nduweni kinerja sambungan sing kurang lan linuwih. Riveting self-piercing, minangka teknologi sambungan anyar, wis akeh digunakake ing industri otomotif lan industri manufaktur aerospace amarga kaluwihan mutlak kanggo nyambungake paduan cahya lan bahan komposit. Ing taun anyar, China sarjana domestik wis conducted riset cocog ing poto-tindikan riveting teknologi lan sinau efek saka cara perawatan panas beda ing kinerja TA1 industri murni titanium poto-tindikan riveted joints. Ditemokake yen metode perawatan panas annealing lan quenching ningkatake kekuatan statis saka sendi riveted titanium murni industri TA1. Mekanisme pembentukan gabungan diamati lan dianalisis saka perspektif aliran materi, lan kualitas gabungan dievaluasi adhedhasar iki. Liwat tes metalographic, ditemokake yen area deformasi plastik sing gedhe diolah dadi struktur serat kanthi kecenderungan tartamtu, sing ningkatake stres ngasilake lan kekuatan lelah sendi.
Panaliten ing ndhuwur utamane fokus ing sifat mekanik saka sendi sawise riveting piring aluminium. Ing produksi riveting nyata awak mobil, retak saka joints riveted saka profil extruded alloy aluminium, utamané dhuwur-kekuatan wesi aluminium karo isi unsur alloying dhuwur, kayata 6082 aluminium alloy, iku faktor tombol matesi aplikasi saka proses iki ing awak mobil. Ing wektu sing padha, wangun lan posisi toleransi saka profil extruded digunakake ing awak mobil, kayata mlengkung lan twisting, langsung mengaruhi Déwan lan nggunakake profil, lan uga nemtokake akurasi dimensi saka awak mobil sakteruse. Supaya kanggo ngontrol mlengkung lan twisting saka profil lan mesthekake akurasi dimensi saka profil, saliyane kanggo struktur mati, suhu stopkontak profil lan kacepetan quenching online minangka faktor pengaruh paling penting. Sing luwih dhuwur suhu stopkontak lan luwih cepet kacepetan quenching, sing luwih mlengkung lan twisting jurusan profil. Kanggo profil alloy aluminium kanggo awak mobil, perlu kanggo mesthekake akurasi dimensi profil lan mesthekake yen riveting alloy ora retak. Cara paling gampang kanggo ngoptimalake akurasi dimensi lan kinerja cracking riveting saka alloy iku kanggo ngontrol cracking kanthi ngoptimalake suhu panas lan proses tuwa rod extruded nalika tetep komposisi materi, struktur mati, kacepetan extrusion, lan quenching kacepetan panggah. Kanggo 6082 paduan aluminium, miturut premis sing kondisi proses liyane tetep panggah, sing luwih dhuwur suhu extrusion, ing cethek lapisan coarse-grained, nanging luwih ewah-ewahan bentuk saka profil sawise quenching.
Kertas iki njupuk 6082 aluminium alloy karo komposisi padha obyek riset, nggunakake suhu extrusion beda lan proses tuwa beda kanggo nyiapake conto ing negara beda, lan ngevaluasi efek saka suhu extrusion lan negara tuwa ing test riveting liwat tes riveting. Adhedhasar asil awal, proses penuaan optimal luwih ditemtokake kanggo menehi tuntunan kanggo produksi 6082 profil ekstrusi awak aloi aluminium.
1 Materi lan metode eksperimen
Minangka ditampilake ing Tabel 1, ing 6082 aluminium alloy dilebur lan disiapake menyang ingot babak dening casting semi-terus. Banjur, sawise perawatan panas homogenization, ingot digawe panas kanggo suhu beda lan extruded menyang profil ing 2200 t extruder. Kekandelan tembok profil yaiku 2,5 mm, suhu tong minyak ekstrusi 440 ± 10 ℃, suhu mati ekstrusi yaiku 470 ± 10 ℃, kacepetan ekstrusi 2,3 ± 0,2 mm / s, lan metode quenching profil yaiku pendinginan angin sing kuwat. Miturut suhu pemanasan, sampel kasebut cacahe 1 nganti 3, ing antarane sampel 1 nduweni suhu pemanasan sing paling murah, lan suhu billet sing cocog yaiku 470 ± 5 ℃, suhu billet sing cocog kanggo sampel 2 yaiku 485 ± 5 ℃, lan suhu sampel 3 paling dhuwur, lan suhu billet sing cocog yaiku 500 ± 5 ℃.
Tabel 1 Komposisi kimia sing diukur saka campuran uji (fraksi massa/%)
Ing kondisi sing paramèter proses liyane kayata komposisi materi, struktur mati, kacepetan extrusion, kacepetan quenching tetep panggah, ndhuwur No.. 1 kanggo 3 conto dipikolehi dening nyetel suhu extrusion panas sing umur ing pawon resistance kothak-jinis, lan sistem tuwa punika 180 ℃ / 6 h lan 190 ℃ / 6 h. Sawise jampel, lagi digawe adhem online, lan banjur riveted kanggo ngevaluasi pengaruh suhu extrusion beda lan negara tuwa ing test riveting. Tes riveting nggunakake 2,5 mm nglukis 6082 alloy karo suhu extrusion beda lan sistem tuwa beda minangka piring ngisor, lan 1,4 mm nglukis 5754-O alloy minangka piring ndhuwur kanggo test riveting SPR. Die riveting yaiku M260238, lan rivet yaiku C5.3 × 6.0 H0. Kajaba iku, supaya luwih nemtokake proses tuwa optimal, miturut pengaruh suhu extrusion lan negara tuwa ing riveting cracking, piring ing suhu extrusion optimal dipilih, lan banjur dianggep karo suhu beda lan kaping tuwa beda kanggo sinau pengaruh sistem tuwa ing riveting cracking, supaya pungkasanipun konfirmasi sistem tuwa optimal. Mikroskop daya dhuwur digunakake kanggo mirsani struktur mikro materi ing suhu ekstrusi sing beda-beda, mesin uji universal elektronik sing dikontrol mikrokomputer seri MTS-SANS CMT5000 digunakake kanggo nguji sifat mekanik, lan mikroskop daya rendah digunakake kanggo mirsani sendi riveted sawise riveting ing macem-macem negara.
2 Hasil eksperimen lan diskusi
2.1 Efek saka suhu extrusion lan negara tuwa ing riveting cracking
Sampling dijupuk ing sadawane bagean salib saka profil extruded. Sawise grinding kasar, grinding apik lan polishing karo sandpaper, sampel iki corroded karo 10% NaOH kanggo 8 menit, lan produk karat ireng wis dibusak resik karo asam nitrat. Lapisan butir kasar sampel diamati kanthi mikroskop daya dhuwur, sing ana ing permukaan njaba gesper keling ing posisi riveting sing dimaksud, kaya sing ditampilake ing Gambar 1. Kedalaman lapisan butir kasar rata-rata sampel No. 1 yaiku 352 μm, ambane lapisan butir kasar rata-rata saka sampel No. sampel No. 3 yaiku 31 μm. Bentenipun ing ambane lapisan gandum coarse utamané amarga suhu extrusion beda. Sing luwih dhuwur suhu extrusion, ing ngisor resistance ewah-ewahan bentuk saka alloy 6082, sing luwih cilik panyimpenan energi ewah-ewahan bentuk dening gesekan antarane alloy lan extrusion mati (utamané die apa sabuk), lan cilik daya nyopir recrystallization. Mulane, lumahing lapisan gandum coarse luwih cethek; sing ngisor suhu extrusion, sing luwih resistance ewah-ewahan bentuk, sing luwih gedhe panyimpenan energi deformasi, sing luwih gampang kanggo recrystallize, lan luwih jero lapisan gandum coarse. Kanggo paduan 6082, mekanisme rekristalisasi gandum kasar yaiku rekristalisasi sekunder.
(a) Model 1
(b) Model 2
(c) Model 3
Gambar 1 Ketebalan lapisan butir kasar saka profil sing diekstrusi kanthi proses sing beda
Sampel 1 nganti 3 sing disiapake ing suhu ekstrusi sing beda-beda umure ing 180 ℃ / 6 jam lan 190 ℃ / 6 jam, masing-masing. Sifat mekanik sampel 2 sawise rong proses tuwa ditampilake ing Tabel 2. Ing rong sistem tuwa, kekuatan ngasilake lan kekuatan tarik sampel ing 180 ℃ / 6 jam luwih dhuwur tinimbang ing 190 ℃ / 6 jam, dene elongasi loro kasebut ora beda banget, nuduhake yen perawatan 190 ℃ / 6 jam luwih dhuwur. Wiwit sifat mekanik saka 6 seri aluminium alloy fluctuate banget karo owah-owahan proses tuwa ing negara ing-tuwa, iku ora kondusif kanggo stabilitas proses produksi profil lan kontrol kualitas riveting. Mulane, ora cocog kanggo nggunakake negara sing kurang tuwa kanggo ngasilake profil awak.
Tabel 2 Sifat mekanik sampel No. 2 ing rong sistem tuwa
Penampilan potongan test sawise riveting ditampilake ing Gambar 2. Nalika sampel No. Amarga orientasi sing ora konsisten ing biji, tingkat deformasi bakal ora rata sajrone deformasi, mbentuk permukaan sing ora rata. Nalika biji-bijian kasar, permukaan sing ora rata dadi luwih gedhe, mbentuk fenomena kulit jeruk sing katon kanthi mata telanjang. Nalika sampel No.. 3 karo lapisan coarse-grained cethek disiapake dening nambah suhu extrusion iki riveted ing negara tuwa puncak, lumahing ngisor rivet punika relatif Gamelan, lan retak iki ditindhes kanggo ombone tartamtu, kang mung katon ing mikroskop magnification, minangka ditampilake ing Figure 2b. Nalika sampel No.
(a) Retak katon kanthi mripat wuda
(b) Retak tipis katon ing mikroskop
(c) Ora ana retakan
Gambar 2 Beda derajat retak sawise riveting
Lumahing sawise riveting utamane ana ing telung negara, yaiku, retak sing katon kanthi mripat langsung (ditandani "×"), retakan tipis sing katon ing pembesaran mikroskop (ditandani "△"), lan ora ana retakan (ditandani "○"). Asil morfologi riveting saka telung conto negara ing ndhuwur ing rong sistem tuwa ditampilake ing Tabel 3. Bisa dideleng yen proses penuaan tetep, kinerja retak riveting saka spesimen kanthi suhu ekstrusi sing luwih dhuwur lan lapisan butir kasar sing luwih tipis luwih apik tinimbang spesimen kanthi lapisan gandum sing luwih jero; nalika lapisan gandum coarse pancet, kinerja cracking riveting saka negara liwat-tuwa luwih apik saka negara puncak tuwa.
Tabel 3 Riveting katon saka sampel 1 kanggo 3 ing rong sistem proses
Efek saka morfologi gandum lan negara tuwa ing aksial compression cracking prilaku profil diteliti. Kahanan stres materi sajrone kompresi aksial konsisten karo riveting self-piercing. Panliten kasebut nemokake manawa retakan kasebut asale saka wates butir, lan mekanisme retak saka paduan Al-Mg-Si diterangake kanthi rumus.
σapp yaiku tekanan sing ditrapake ing kristal. Nalika retak, σapp padha karo nilai stres sing cocog karo kekuatan tarik; σa0 yaiku resistensi endapan sajrone ngusapake intracrystalline; Φ yaiku koefisien konsentrasi stres, sing ana hubungane karo ukuran butir d lan jembaré slip p.
Dibandhingake karo recrystallization, struktur serat serat luwih kondusif kanggo cracking inhibisi. Alesan utama yaiku ukuran gandum d dikurangi sacara signifikan amarga panyulingan gandum, sing bisa nyuda faktor konsentrasi stres Φ ing wates gandum kanthi efektif, saéngga nyegah retakan. Dibandhingake karo struktur fibrous, faktor konsentrasi stres Φ saka alloy recrystallized karo biji coarse kira-kira 10 kaping saka mantan.
Dibandhingake karo tuwa puncak, negara liwat-tuwa luwih kondusif kanggo cracking inhibisi, kang ditemtokake dening beda negara phase udan nang alloy. Sajrone tuwa puncak, fase 20-50 nm 'β (Mg5Si6) diencerake ing paduan 6082, kanthi jumlah endapan sing akeh lan ukuran cilik; nalika wesi ing over-tuwa, jumlah precipitates ing alloy sudo lan ukuran dadi luwih gedhe. Precipitates sing diasilake sajrone proses tuwa bisa kanthi efektif nyandhet gerakan dislokasi ing paduan kasebut. Gaya pinning ing dislokasi ana hubungane karo ukuran lan volume fraksi fase precipitate. Rumus empiris yaiku:
f minangka fraksi volume fase endapan; r yaiku ukuran fase; σa yaiku energi antarmuka antarane fase lan matriks. Rumus nuduhake yen luwih gedhe ukuran fase precipitate lan luwih cilik fraksi volume, luwih cilik pasukan pinning ing dislocations, sing luwih gampang kanggo dislocations ing alloy kanggo miwiti, lan σa0 ing alloy bakal suda saka tuwa puncak kanggo negara liwat-tuwa. Malah yen σa0 sudo, nalika alloy dadi saka tuwa puncak kanggo negara over-tuwa, Nilai σapp ing wektu retak saka alloy sudo luwih, asil ing nyuda pinunjul ing kaku efektif ing wates gandum (σapp-σa0). Kaku efektif ing wates gandum saka over-tuwa kira-kira 1/5 saka sing ing tuwa puncak, sing, iku kurang kamungkinan kanggo kokain ing wates gandum ing negara liwat-tuwa, asil ing kinerja riveting luwih saka alloy.
2.2 Optimization saka suhu extrusion lan sistem proses tuwa
Miturut asil ing ndhuwur, nambah suhu extrusion bisa nyuda ambane lapisan coarse-grained, mangkono nyandhet cracking materi sak proses riveting. Nanging, ing premis saka komposisi alloy tartamtu, struktur mati extrusion lan proses extrusion, yen suhu extrusion dhuwur banget, ing tangan siji, mlengkung lan twisting jurusan profil bakal aggravated sak proses quenching sakteruse, nggawe toleransi ukuran profil ora nyukupi syarat, lan ing tangan liyane, iku bakal nimbulaké wesi kanggo gampang overburned proses materi, nambah risiko overburned nalika extrusion. Ngelingi negara riveting, proses ukuran profil, jendhela proses produksi lan faktor liyane, suhu extrusion luwih cocok kanggo alloy iki ora kurang saka 485 ℃, yaiku sampel No.
Sifat mekanik spesimen No. 2 ing wektu tuwa sing beda-beda ing 180 ℃, 185 ℃ lan 190 ℃ ditampilake ing Gambar 3, yaiku kekuatan ngasilake, kekuatan tarik lan elongasi. Minangka ditampilake ing Figure 3a, ing 180 ℃, wektu tuwa mundhak saka 6 h kanggo 12 h, lan kekuatan ngasilaken saka materi ora nyuda Ngartekno. Ing 185 ℃, minangka wektu tuwa mundhak saka 4 h kanggo 12 h, kekuatan ngasilaken pisanan mundhak lan banjur sudo, lan wektu tuwa cocog karo nilai kekuatan paling dhuwur 5-6 h. Ing 190 ℃, minangka wektu tuwa mundhak, kekuatan ngasilaken mboko sithik sudo. Sakabèhé, ing telung suhu tuwa, sing luwih murah suhu tuwa, sing luwih dhuwur kekuatan puncak saka materi. Karakteristik kekuatan tarik ing Gambar 3b cocog karo kekuatan ngasilake ing Gambar 3a. Elongation ing suhu tuwa beda ditampilake ing Figure 3c antarane 14% lan 17%, tanpa pola owah-owahan sing jelas. Eksperimen iki nguji penuaan puncak nganti tahap tuwa, lan amarga beda eksperimen sing cilik, kesalahan tes nyebabake pola owah-owahan dadi ora jelas.
Fig.3 Sifat-sifat mekanik saka bahan ing suhu tuwa sing beda lan kaping tuwa
Sawisé perawatan tuwa ing ndhuwur, retakan sambungan keling kasebut diringkes ing Tabel 4. Saged dipuntingali saking Tabel 4, bilih kanthi tambahing wekdal, retakan sambungan keling punika dipuntekan kanthi tartamtu. Ing kondisi 180 ℃, nalika wektu tuwa ngluwihi 10 h, katon saka peserta riveted ing negara ditrima, nanging ora stabil. Ing kondisi 185 ℃, sawise tuwa kanggo 7 h, katon saka peserta riveted ora retak lan negara punika relatif stabil. Ing kondisi 190 ℃, katon saka joints riveted ora retak lan negara stabil. Saka asil tes riveting, bisa dideleng manawa kinerja riveting luwih apik lan luwih stabil nalika campuran kasebut ana ing umur tuwa. Digabungake karo panggunaan profil awak, riveting ing 180 ℃ / 10 ~ 12 h ora kondusif kanggo stabilitas kualitas proses produksi kontrol dening OEM. Supaya kanggo mesthekake stabilitas saka peserta riveted, wektu tuwa kudu luwih lengkap, nanging verifikasi wektu tuwa bakal mimpin kanggo suda efficiency produksi profil lan tambah biaya. Ing kondisi 190 ℃, kabeh conto bisa nyukupi syarat riveting cracking, nanging kekuatan materi wis suda. Miturut syarat desain kendaraan, kekuatan ngasilake 6082 alloy kudu dijamin luwih saka 270 MPa. Mulane, suhu tuwa 190 ℃ ora nyukupi syarat kekuatan materi. Ing wektu sing padha, yen kekuatan materi banget kurang, kekandelan ampas saka piring ngisor peserta riveted bakal cilik banget. Sawise tuwa ing 190 ℃ / 8 h, karakteristik cross-sectional riveted nuduhake yen kekandelan ampas 0,26 mm, kang ora ketemu requirement indeks ≥0,3 mm, minangka ditampilake ing Figure 4a. Dianggep kanthi lengkap, suhu tuwa sing optimal yaiku 185 ℃. Sawise tuwa kanggo 7 h, materi bisa stably ketemu syarat riveting, lan kekuatan meets syarat kinerja. Ngelingi stabilitas produksi proses riveting ing bengkel las, wektu tuwa sing optimal diusulake kanggo ditemtokake minangka 8 jam. Karakteristik cross-sectional ing sistem proses iki ditampilake ing Gambar 4b, sing nyukupi syarat indeks interlocking. Interlocks kiwa lan tengen yaiku 0,90 mm lan 0,75 mm, sing nyukupi syarat indeks ≥0,4 mm, lan kekandelan ampas ngisor 0,38 mm.
Tabel 4 Retak sampel No.. 2 ing suhu beda lan kaping tuwa beda
Gambar 4. Karakteristik cross-sectional sambungan keling saka 6082 piring ngisor ing macem-macem negara tuwa
3 Kesimpulan
Sing luwih dhuwur suhu extrusion saka 6082 profil alloy aluminium, shallower permukaan coarse-grained lapisan sawise extrusion. Ketebalan lapisan kasar sing luwih cethek bisa kanthi efektif nyuda faktor konsentrasi stres ing wates gandum, saéngga nyandhet riveting cracking. Panaliten eksperimen nemtokake manawa suhu ekstrusi optimal ora kurang saka 485 ℃.
Nalika kekandelan saka lapisan coarse-grained saka 6082 profil aluminium padha, kaku efektif saka wates gandum saka wesi ing negara liwat-tuwa kurang saka ing negara tuwa puncak, resiko retak sak riveting luwih cilik, lan kinerja riveting saka wesi luwih. Njupuk menyang akun telung faktor stabilitas riveting, nilai interlocking gabungan riveted, efisiensi produksi perawatan panas lan keuntungan ekonomi, sistem tuwa optimal kanggo alloy ditemtokake dadi 185 ℃ / 8h.
Wektu kirim: Apr-05-2025
