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5052鋁板在鋼材當中的應用途徑

5052鋁板鋼材當中的應用途徑╃··◕:細小晶粒的超厚壁無縫 T2 紫銅管↟◕☁✘▩,採用 Deform-2D 模擬軟 件對坯料溫度₪✘╃、5052鋁板擠壓速度等擠壓工藝引數進行模擬分析◕▩·▩◕。 結果表明╃··◕:擠壓過程中坯料經三向壓應力後↟◕☁✘▩,坯料流經擠壓模 口與擠壓筒上端區域的溫度分佈均勻₪✘╃、變形程度一致◕▩·▩◕。 根據模擬結果實際生產 1 支 準1065 mm×δ57 mm×5800 mm 的超 厚壁無縫 T2 紫銅管↟◕☁✘▩,產品整體晶粒均勻細小₪✘╃、一致↟◕☁✘▩,產品壽命是“鍛造+套料”產品壽命的 3 倍以上◕▩·▩◕。近年來↟◕☁✘▩,我國航空航天₪✘╃、海洋等領域的快速發展↟◕☁✘▩, 帶動了我國鈦合金₪✘╃、鎳基合金等貴重金屬的需求◕▩·▩◕。5052鋁板 通 常鈦₪✘╃、鎢₪✘╃、鎳₪✘╃、鉭等貴重及其合金採用真空自耗冶煉其中↟◕☁✘▩,大規格結晶器(俗稱坩堝)是真空冶煉裝置的重要部件↟◕☁✘▩,該部件採用超厚壁 T2 紫銅管制造目前↟◕☁✘▩,坩堝筒體(大規格無縫紫銅管)製造的方法有離心鑄造法₪✘╃、電解沉積法₪✘╃、卷焊法₪✘╃、鍛造+套料 法₪✘╃、擠壓法↟◕☁✘▩,其中擠壓法生產的質量最好[5-6]◕▩·▩◕。 我國國內製造大規格紫銅結晶器用無縫管常採用兩種工藝 製造╃··◕:一是紫銅錠鍛造成銅棒↟◕☁✘▩,軸線方向套料加工的方式製造;二是採用紫銅板卷焊造的產品晶粒粗大↟◕☁✘▩,鍛造不均勻區域↟◕☁✘▩,焊縫區晶粒尺 寸達到 200~400μm◕▩·▩◕。 採用銅板卷焊結晶器↟◕☁✘▩,焊縫沿 軸線方向直線分佈↟◕☁✘▩,焊接熔合區₪✘╃、熱影響區₪✘╃、本體三 區域的組織差異導致在使用中週期性熱脹₪✘╃、 冷縮作 用下↟◕☁✘▩,焊接區域過早開裂報廢◕▩·▩◕。 由於 T2 紫銅沒有熱 處理相變現象↟◕☁✘▩, 焊縫處粗大晶粒難以透過熱處理工 藝最佳化晶粒尺寸◕▩·▩◕。 變形作為粗大晶粒細化的重要手 段↟◕☁✘▩, 一些學者在實驗室採用 T2 紫銅小試樣研究變對合金的拉伸效能及顯微硬度進行測試↟◕☁✘▩,使用掃描電鏡(SEM)對合金的斷口形貌進行觀察↟◕☁✘▩,使用金相顯微鏡及X射線衍射儀(XRD)對合金的顯微組織和宏觀織構進行分析◕▩·▩◕。結果表明:經過中間退火的5052鋁合金板材的屈服強度比直接軋製的低10 MPa左右↟◕☁✘▩,晶粒尺寸大約82%◕▩·▩◕。中間退火試樣不同方向的斷後伸長率差別不大↟◕☁✘▩,而直接軋製試樣的軋向較45°和90°方向的斷後伸長率小9%↟◕☁✘▩,具有明顯的各向異性◕▩·▩◕。拉伸變形後中間退火試樣晶粒沿最大切應力方向呈明顯的流變特徵↟◕☁✘▩,斷口處韌窩發達₪✘╃、分佈更均勻◕▩·▩◕。中間退火試樣的{100}<001> Cube織構和{100}<011> H織構等再結晶織構更強↟◕☁✘▩,而直接軋製試樣的B織構{110}<112>和Goss織構{110}<001>等軋製織構更強◕▩·▩◕。經中間退火的板材各向異性得到明顯改善◕▩·▩◕。5052鋁板形工藝的晶粒細化機理及合金效能↟◕☁✘▩, 並已取得一定成果↟◕☁✘▩,例如╃··◕:大塑性變形₪✘╃、等通道擠壓等工藝細化純 銅晶粒↟◕☁✘▩,提高力學效能[7-10]◕▩·▩◕。 鍛造棒材+套料工藝優於 銅板卷焊↟◕☁✘▩,透過鍛造改善大規格鑄錠中存在的疏鬆₪✘╃、 縮孔₪✘╃、微裂紋₪✘╃、偏析₪✘╃、夾雜物等內部缺陷並且細化晶粒₪✘╃、提高效能◕▩·▩◕。15CrMo鋼鍛件◕▩·▩◕。這種材料的物化性質如下表1和2內容所示◕▩·▩◕。此類材料的執行標準完全符合國家相關部門出臺的《承壓裝置用碳素鋼和合金鋼鍛件》的建設標準(檔案國家批號NB/T47008―2017)◕▩·▩◕。本文的實驗過程是此種材料在實踐過程中所經過的加工過程的微縮形式,具體流程為:樣本進入EBT 電弧爐(30 t)→樣本進入LF爐→樣本進入VD爐→模注→鋼錠開坯→加入樣本材料→進行樣本鍛造→預備進行熱處理→最終進行熱處理→取出最終樣本◕▩·▩◕。5052鋁板取出樣本的過程將會復刻焊後熱處理的過程,時間長度即為虛擬狀態下材料所需要經歷的熱處理的時間長度◕▩·▩◕。我們將會透過觀測樣本的最終性質來發掘樣本力學性質和結構方面的變化,並觀測最終的物化性質能否依舊滿足國家標準和設計需求◕▩·▩◕。通常使用的壓力容器裝置所需要的Cr-Mo 鋼均需要透過焊後熱處理這個環節◕▩·▩◕。Min.SPWHT提出,最短處理時間為裝置形成以後所必需的焊後去應力的時間長度,Max.SPWHT則認為,最長處理時間為裝置成型的時間與兩次返修時間的總和◕▩·▩◕。5052鋁板一般來說,進行預備熱處理的正火溫度應當選擇為930 ℃,此後保溫,時間為4 h;最終處理的淬火溫度應當選擇為910 ℃,此後同樣選擇保溫,時間同樣為4 h,水溫冷卻後保持在+700 ℃狀態然後重新加熱,並保溫,時間為3.5 h◕▩·▩◕。
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