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液态模锻2A50特种车辆轮盘冷隔缺陷的成因与防治

2021-12-07邢书明王永生

常州大学学报(自然科学版) 2021年6期

刘 鑫 , 邢书明, 武 彤, 王永生

(1. 北京交通大学 机械与电子控制工程学院, 北京100044; 2. 北方车辆集团有限公司, 北京 100072)

液态模锻是一种优质、高效的先进工艺方法,是介于铸造和模锻之间的金属成形工艺,其性能接近于同种合金的锻造水平[1-3],通过对处于液态的金属材料施加高压而流变与凝固成形,因此具有铸造工艺简单、制件形状复杂、生产成本低的优点,可制造出近净成型的产品,在汽车、电子通讯、特种车辆、冶金矿山等行业得到广泛应用[4-5]。

2A50铝合金属于Al-Cu-Mg-Si-Mn系铝合金,Cu为该合金的主要强化元素,具有良好的工艺性能和力学性能[6-8],是多种零部件的重要材料,如导弹舱盖、齿轮、活塞、壳体等[9-11],也是特种车辆行走部零件——负重轮的关键材料。在中国,采用液态模锻工艺生产2A50铝合金负重轮已有十几年的时间,生产数量和质量稳步提升。但是,国内液态模锻工艺生产的2A50铝合金负重轮在性能稳定性上波动较大,而且轮盘的直臂需要挂胶后才可使用,因此国内在轮盘直臂位置的研究较少,尤其是在直壁部位冷隔探究上一直是个空白。本文针对轮盘直臂的缺陷开展了相关研究,提出相应的解决措施,为控制和杜绝冷隔的产生奠定一定的基础。

1 液态模锻2A50铝合金轮盘冷隔分析

某批次2A50铝合金轮盘液态模锻成形件在着色探伤的过程中,发现局部出现红色渗透线,如图1所示,表明该部位产生线性缺陷,探伤线性缺陷长度约为200 mm。进一步通过X射线探伤(图2),确认该缺陷部位为冷隔裂纹缺陷。……

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