दुनिया भर के देश ऊर्जा संरक्षण और उत्सर्जन में कमी को अत्यधिक महत्व दे रहे हैं, और शुद्ध इलेक्ट्रिक नवीन ऊर्जा वाहनों का विकास एक चलन बन गया है। बैटरी के प्रदर्शन के अलावा, बॉडी की गुणवत्ता भी नवीन ऊर्जा वाहनों की ड्राइविंग रेंज को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है। हल्के ऑटोमोबाइल बॉडी संरचनाओं और उच्च-गुणवत्ता वाले कनेक्शनों के विकास को बढ़ावा देने से, वाहन की मजबूती और सुरक्षा सुनिश्चित करते हुए, पूरे वाहन के वजन को यथासंभव कम करके इलेक्ट्रिक वाहनों की व्यापक ड्राइविंग रेंज में सुधार किया जा सकता है। ऑटोमोबाइल के हल्केपन के संदर्भ में, स्टील-एल्यूमीनियम हाइब्रिड बॉडी, बॉडी की मजबूती और वजन में कमी, दोनों को ध्यान में रखती है, जो बॉडी के हल्केपन को प्राप्त करने का एक महत्वपूर्ण साधन बन जाती है।
एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को जोड़ने की पारंपरिक कनेक्शन विधि में खराब कनेक्शन प्रदर्शन और कम विश्वसनीयता है। स्व-भेदी रिवेटिंग, एक नई कनेक्शन तकनीक के रूप में, हल्के मिश्र धातुओं और मिश्रित सामग्रियों को जोड़ने में इसके पूर्ण लाभ के कारण, ऑटोमोटिव उद्योग और एयरोस्पेस विनिर्माण उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। हाल के वर्षों में, चीन के घरेलू विद्वानों ने स्व-भेदी रिवेटिंग तकनीक पर प्रासंगिक शोध किया है और TA1 औद्योगिक शुद्ध टाइटेनियम स्व-भेदी रिवेटेड जोड़ों के प्रदर्शन पर विभिन्न ताप उपचार विधियों के प्रभावों का अध्ययन किया है। यह पाया गया कि एनीलिंग और शमन ताप उपचार विधियों ने TA1 औद्योगिक शुद्ध टाइटेनियम स्व-भेदी रिवेटेड जोड़ों की स्थैतिक शक्ति में सुधार किया है। सामग्री प्रवाह के दृष्टिकोण से संयुक्त निर्माण तंत्र का अवलोकन और विश्लेषण किया गया, और इसके आधार पर संयुक्त गुणवत्ता का मूल्यांकन किया गया। मेटलोग्राफिक परीक्षणों के माध्यम से, यह पाया गया कि बड़े प्लास्टिक विरूपण क्षेत्र को एक निश्चित प्रवृत्ति के साथ एक फाइबर संरचना में परिष्कृत किया गया था, जिसने जोड़ के उपज तनाव और थकान शक्ति में सुधार को बढ़ावा दिया।
उपरोक्त शोध मुख्य रूप से एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्लेटों की रिवेटिंग के बाद जोड़ों के यांत्रिक गुणों पर केंद्रित है। कार बॉडी के वास्तविक रिवेटिंग उत्पादन में, एल्यूमीनियम मिश्र धातु एक्सट्रूडेड प्रोफाइल, विशेष रूप से उच्च मिश्र धातु तत्व सामग्री वाले उच्च-शक्ति वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातु, जैसे कि 6082 एल्यूमीनियम मिश्र धातु, के रिवेट किए गए जोड़ों की दरारें कार बॉडी पर इस प्रक्रिया के अनुप्रयोग को प्रतिबंधित करने वाले प्रमुख कारक हैं। साथ ही, कार बॉडी पर प्रयुक्त एक्सट्रूडेड प्रोफाइल के आकार और स्थिति सहनशीलता, जैसे झुकना और मरोड़ना, प्रोफाइल के संयोजन और उपयोग को सीधे प्रभावित करते हैं, और बाद की कार बॉडी की आयामी सटीकता को भी निर्धारित करते हैं। प्रोफाइल के झुकने और मरोड़ने को नियंत्रित करने और प्रोफाइल की आयामी सटीकता सुनिश्चित करने के लिए, डाई संरचना के अलावा, प्रोफाइल का आउटलेट तापमान और ऑनलाइन शमन गति सबसे महत्वपूर्ण प्रभावशाली कारक हैं। आउटलेट तापमान जितना अधिक होगा और शमन गति जितनी तेज़ होगी, प्रोफाइल का झुकना और मरोड़ना उतना ही अधिक होगा। कार बॉडी के लिए एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रोफाइल के लिए, प्रोफाइल की आयामी सटीकता सुनिश्चित करना और यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि मिश्र धातु की रिवेटिंग में दरार न पड़े। मिश्र धातु की आयामी सटीकता और रिवेटिंग क्रैकिंग प्रदर्शन को अनुकूलित करने का सबसे सरल तरीका है, सामग्री संरचना, डाई संरचना, एक्सट्रूज़न गति और शमन गति को अपरिवर्तित रखते हुए, एक्सट्रूडेड रॉड के ताप तापमान और उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को अनुकूलित करके क्रैकिंग को नियंत्रित करना। 6082 एल्यूमीनियम मिश्र धातु के लिए, इस आधार पर कि अन्य प्रक्रिया स्थितियाँ अपरिवर्तित रहती हैं, एक्सट्रूज़न तापमान जितना अधिक होगा, मोटे दाने वाली परत उतनी ही उथली होगी, लेकिन शमन के बाद प्रोफ़ाइल का विरूपण उतना ही अधिक होगा।
यह शोध पत्र शोध वस्तु के समान संरचना वाले 6082 एल्यूमीनियम मिश्र धातु को लेता है, विभिन्न अवस्थाओं में नमूने तैयार करने के लिए विभिन्न एक्सट्रूज़न तापमानों और विभिन्न आयु प्रक्रियाओं का उपयोग करता है, और रिवेटिंग परीक्षणों के माध्यम से रिवेटिंग परीक्षण पर एक्सट्रूज़न तापमान और आयु अवस्था के प्रभावों का मूल्यांकन करता है। प्रारंभिक परिणामों के आधार पर, 6082 एल्यूमीनियम मिश्र धातु बॉडी एक्सट्रूज़न प्रोफाइल के आगामी उत्पादन के लिए मार्गदर्शन प्रदान करने हेतु इष्टतम आयु प्रक्रिया का निर्धारण किया जाता है।
1 प्रायोगिक सामग्री और विधियाँ
जैसा कि तालिका 1 में दिखाया गया है, 6082 एल्युमीनियम मिश्रधातु को पिघलाकर अर्ध-सतत ढलाई द्वारा एक गोल पिंड बनाया गया। फिर, समरूपीकरण ताप उपचार के बाद, पिंड को विभिन्न तापमानों पर गर्म किया गया और 2200 टन के एक्सट्रूडर पर एक प्रोफ़ाइल में निकाला गया। प्रोफ़ाइल की दीवार की मोटाई 2.5 मिमी थी, एक्सट्रूज़न बैरल का तापमान 440±10°C था, एक्सट्रूज़न डाई का तापमान 470±10°C था, एक्सट्रूज़न गति 2.3±0.2 मिमी/सेकंड थी, और प्रोफ़ाइल शमन विधि तेज़ हवा से ठंडा की गई थी। हीटिंग तापमान के अनुसार, नमूनों को 1 से 3 तक क्रमांकित किया गया था, जिनमें से नमूना 1 में सबसे कम हीटिंग तापमान था, और संबंधित बिलेट तापमान 470 ± 5 ℃ था, नमूना 2 का संबंधित बिलेट तापमान 485 ± 5 ℃ था, और नमूना 3 का तापमान सबसे अधिक था, और संबंधित बिलेट तापमान 500 ± 5 ℃ था।
तालिका 1 परीक्षण मिश्र धातु की मापी गई रासायनिक संरचना (द्रव्यमान अंश/%)
इस शर्त के तहत कि सामग्री संरचना, डाई संरचना, एक्सट्रूज़न गति, शमन गति जैसे अन्य प्रक्रिया पैरामीटर अपरिवर्तित रहें, एक्सट्रूज़न हीटिंग तापमान को समायोजित करके प्राप्त उपरोक्त क्रमांक 1 से 3 नमूने एक बॉक्स-प्रकार प्रतिरोध भट्टी में वृद्ध होते हैं, और आयु वृद्धि प्रणाली 180 ℃/6 घंटे और 190 ℃/6 घंटे है। इन्सुलेशन के बाद, उन्हें वायु-शीतित किया जाता है, और फिर रिवेटिंग परीक्षण पर विभिन्न एक्सट्रूज़न तापमानों और आयु वृद्धि अवस्थाओं के प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए रिवेट किया जाता है। रिवेटिंग परीक्षण में नीचे की प्लेट के रूप में विभिन्न एक्सट्रूज़न तापमानों और विभिन्न आयु वृद्धि प्रणालियों के साथ 2.5 मिमी मोटी 6082 मिश्र धातु का उपयोग किया जाता है, और SPR रिवेटिंग परीक्षण के लिए ऊपरी प्लेट के रूप में 1.4 मिमी मोटी 5754-O मिश्र धातु का उपयोग किया जाता है। रिवेटिंग डाई M260238 है, और रिवेट C5.3×6.0 H0 है। इसके अलावा, इष्टतम एजिंग प्रक्रिया को और अधिक निर्धारित करने के लिए, रिवेटिंग क्रैकिंग पर एक्सट्रूज़न तापमान और एजिंग अवस्था के प्रभाव के अनुसार, इष्टतम एक्सट्रूज़न तापमान पर प्लेट का चयन किया जाता है, और फिर विभिन्न तापमानों और विभिन्न एजिंग समयों के साथ उपचारित करके रिवेटिंग क्रैकिंग पर एजिंग प्रणाली के प्रभाव का अध्ययन किया जाता है, ताकि अंततः इष्टतम एजिंग प्रणाली की पुष्टि की जा सके। विभिन्न एक्सट्रूज़न तापमानों पर सामग्री की सूक्ष्म संरचना का निरीक्षण करने के लिए एक उच्च-शक्ति माइक्रोस्कोप का उपयोग किया गया, यांत्रिक गुणों का परीक्षण करने के लिए एक MTS-SANS CMT5000 श्रृंखला माइक्रोकंप्यूटर-नियंत्रित इलेक्ट्रॉनिक यूनिवर्सल परीक्षण मशीन का उपयोग किया गया, और विभिन्न अवस्थाओं में रिवेटिंग के बाद रिवेट किए गए जोड़ों का निरीक्षण करने के लिए एक कम-शक्ति माइक्रोस्कोप का उपयोग किया गया।
2प्रयोगात्मक परिणाम और चर्चा
2.1 रिवेटिंग क्रैकिंग पर एक्सट्रूज़न तापमान और एजिंग अवस्था का प्रभाव
निकाले गए प्रोफाइल के क्रॉस सेक्शन के साथ नमूना लिया गया था। रफ ग्राइंडिंग, फाइन ग्राइंडिंग और सैंडपेपर से पॉलिश करने के बाद, नमूने को 8 मिनट के लिए 10% NaOH के साथ संक्षारित किया गया था, और काले संक्षारण उत्पाद को नाइट्रिक एसिड से साफ़ किया गया था। नमूने की मोटे अनाज की परत को एक उच्च-शक्ति माइक्रोस्कोप के साथ देखा गया था, जो कि इच्छित रिवेटिंग स्थिति में कीलक बकसुआ के बाहर सतह पर स्थित था, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है। नमूना नंबर 1 की औसत मोटे अनाज की परत की गहराई 352 माइक्रोन थी, नमूना नंबर 2 की औसत मोटे अनाज की परत की गहराई 135 माइक्रोन थी, और नमूना नंबर 3 की औसत मोटे अनाज की परत की गहराई 31 माइक्रोन थी। एक्सट्रूज़न तापमान जितना ज़्यादा होगा, 6082 मिश्रधातु का विरूपण प्रतिरोध उतना ही कम होगा, मिश्रधातु और एक्सट्रूज़न डाई (विशेषकर डाई वर्किंग बेल्ट) के बीच घर्षण से उत्पन्न विरूपण ऊर्जा भंडारण उतना ही कम होगा, और पुनःक्रिस्टलीकरण प्रेरक बल भी उतना ही कम होगा। इसलिए, सतही मोटे कण की परत उथली होती है; एक्सट्रूज़न तापमान जितना कम होगा, विरूपण प्रतिरोध उतना ही ज़्यादा होगा, विरूपण ऊर्जा भंडारण उतना ही ज़्यादा होगा, पुनःक्रिस्टलीकरण उतना ही आसान होगा, और मोटे कण की परत उतनी ही गहरी होगी। 6082 मिश्रधातु के लिए, मोटे कण के पुनःक्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया द्वितीयक पुनःक्रिस्टलीकरण है।
(ए) मॉडल 1
(बी) मॉडल 2
(सी) मॉडल 3
चित्र 1 विभिन्न प्रक्रियाओं द्वारा एक्सट्रूडेड प्रोफाइल की मोटे कण परत की मोटाई
विभिन्न एक्सट्रूज़न तापमानों पर तैयार किए गए नमूने 1 से 3 क्रमशः 180 ℃/6 घंटे और 190 ℃/6 घंटे पर वृद्ध हुए। दो उम्र बढ़ने की प्रक्रियाओं के बाद नमूना 2 के यांत्रिक गुण तालिका 2 में दिखाए गए हैं। दो उम्र बढ़ने प्रणालियों के तहत, 180 ℃/6 घंटे पर नमूने की उपज शक्ति और तन्य शक्ति 190 ℃/6 घंटे की तुलना में काफी अधिक है, जबकि दोनों का बढ़ाव बहुत अलग नहीं है, यह दर्शाता है कि 190 ℃/6 घंटे एक अति-उम्र बढ़ने का उपचार है। क्योंकि 6 श्रृंखला एल्यूमीनियम मिश्र धातु के यांत्रिक गुणों में उम्र बढ़ने की प्रक्रिया के परिवर्तन के साथ अंडर-एजिंग अवस्था में बहुत उतार-चढ़ाव होता है, यह प्रोफ़ाइल उत्पादन प्रक्रिया की स्थिरता और रिवेटिंग गुणवत्ता के नियंत्रण के लिए अनुकूल नहीं है। इसलिए, बॉडी प्रोफाइल का उत्पादन करने के लिए अंडर-एजिंग अवस्था का उपयोग करना उपयुक्त नहीं है।
तालिका 2 दो आयुवृद्धि प्रणालियों के अंतर्गत नमूना संख्या 2 के यांत्रिक गुण
रिवेटिंग के बाद परीक्षण भाग का स्वरूप चित्र 2 में दर्शाया गया है। जब गहरी, मोटे कणों वाली परत वाले क्रमांक 1 नमूने को चरम आयुवृद्धि अवस्था में रिवेट किया गया, तो रिवेट की निचली सतह पर स्पष्ट नारंगी छिलके और दरारें दिखाई दीं, जो नंगी आँखों से दिखाई दे रही थीं, जैसा कि चित्र 2a में दिखाया गया है। कणों के अंदर असंगत अभिविन्यास के कारण, विरूपण के दौरान विरूपण की डिग्री असमान होगी, जिससे एक असमान सतह बनेगी। जब कण मोटे होते हैं, तो सतह की असमानता और बढ़ जाती है, जिससे नंगी आँखों से दिखाई देने वाली नारंगी छिलके जैसी घटना बन जाती है। जब एक्सट्रूज़न तापमान बढ़ाकर तैयार की गई उथली मोटे कणों वाली परत वाले क्रमांक 3 नमूने को चरम आयुवृद्धि अवस्था में रिवेट किया गया, तो रिवेट की निचली सतह अपेक्षाकृत चिकनी थी, और दरारें एक निश्चित सीमा तक दबी हुई थीं, जो केवल माइक्रोस्कोप से आवर्धन पर ही दिखाई दे रही थीं, जैसा कि चित्र 2b में दिखाया गया है। जब क्रमांक 3 नमूना अति-आयुवृद्धि अवस्था में था, तो माइक्रोस्कोप से आवर्धन पर कोई दरार नहीं देखी गई, जैसा कि चित्र 2c में दिखाया गया है।
(a) नंगी आँखों से दिखाई देने वाली दरारें
(b) सूक्ष्मदर्शी से दिखाई देने वाली हल्की दरारें
(ग) कोई दरार नहीं
चित्र 2 रिवेटिंग के बाद दरार की विभिन्न डिग्री
रिवेटिंग के बाद सतह मुख्य रूप से तीन अवस्थाओं में होती है, अर्थात्, नंगी आंखों से दिखाई देने वाली दरारें (चिह्नित "×"), माइक्रोस्कोप आवर्धन के तहत दिखाई देने वाली हल्की दरारें (चिह्नित "△"), और कोई दरार नहीं (चिह्नित "○")। दो एजिंग प्रणालियों के तहत उपरोक्त तीन अवस्थाओं के नमूनों के रिवेटिंग आकारिकी परिणाम तालिका 3 में दिखाए गए हैं। यह देखा जा सकता है कि जब एजिंग प्रक्रिया स्थिर होती है, तो उच्च एक्सट्रूज़न तापमान और पतले मोटे अनाज की परत वाले नमूने का रिवेटिंग क्रैकिंग प्रदर्शन गहरे मोटे अनाज की परत वाले नमूने की तुलना में बेहतर होता है; जब मोटे अनाज की परत स्थिर होती है, तो ओवर-एजिंग अवस्था का रिवेटिंग क्रैकिंग प्रदर्शन पीक एजिंग अवस्था की तुलना में बेहतर होता है।
तालिका 3 दो प्रक्रिया प्रणालियों के अंतर्गत नमूने 1 से 3 की रिवेटिंग उपस्थिति
प्रोफाइल के अक्षीय संपीड़न दरार व्यवहार पर कण आकारिकी और आयु अवस्था के प्रभावों का अध्ययन किया गया। अक्षीय संपीड़न के दौरान पदार्थ की प्रतिबल अवस्था स्व-भेदी रिवेटिंग के अनुरूप थी। अध्ययन में पाया गया कि दरारें कण सीमाओं से उत्पन्न हुईं, और Al-Mg-Si मिश्रधातु के दरार तंत्र को सूत्र द्वारा समझाया गया।
σapp क्रिस्टल पर लगाया गया प्रतिबल है। दरार पड़ने पर, σapp तन्य शक्ति के अनुरूप वास्तविक प्रतिबल मान के बराबर होता है; σa0 अंतःक्रिस्टलीय फिसलन के दौरान अवक्षेपों का प्रतिरोध है; Φ प्रतिबल सांद्रता गुणांक है, जो कण आकार d और फिसलन चौड़ाई p से संबंधित है।
पुनःक्रिस्टलीकरण की तुलना में, रेशेदार कण संरचना दरार अवरोधन के लिए अधिक अनुकूल होती है। इसका मुख्य कारण यह है कि कण शोधन के कारण कण का आकार d काफी कम हो जाता है, जिससे कण सीमा पर प्रतिबल सांद्रण कारक Φ प्रभावी रूप से कम हो जाता है, जिससे दरार अवरोधन होता है। रेशेदार संरचना की तुलना में, मोटे कणों वाले पुनःक्रिस्टलीकृत मिश्रधातु का प्रतिबल सांद्रण कारक Φ पूर्व की तुलना में लगभग 10 गुना अधिक होता है।
चरम आयुवृद्धि की तुलना में, अति-आयुवृद्धि अवस्था दरार अवरोधन के लिए अधिक अनुकूल होती है, जो मिश्रधातु के अंदर विभिन्न अवक्षेपण चरण अवस्थाओं द्वारा निर्धारित होती है। चरम आयुवृद्धि के दौरान, 6082 मिश्रधातु में 20-50 नैनोमीटर 'β (Mg5Si6) चरण अवक्षेपित होते हैं, जिनमें अवक्षेपों की संख्या अधिक और आकार छोटे होते हैं; जब मिश्रधातु अति-आयुवृद्धि में होती है, तो मिश्रधातु में अवक्षेपों की संख्या कम हो जाती है और आकार बड़ा हो जाता है। आयुवृद्धि प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न अवक्षेप मिश्रधातु के अंदर अव्यवस्थाओं की गति को प्रभावी ढंग से बाधित कर सकते हैं। अव्यवस्थाओं पर इसका पिनिंग बल अवक्षेप चरण के आकार और आयतन अंश से संबंधित होता है। अनुभवजन्य सूत्र है:
f अवक्षेप प्रावस्था का आयतन अंश है; r प्रावस्था का आकार है; σa प्रावस्था और आव्यूह के बीच की अंतरापृष्ठ ऊर्जा है। सूत्र दर्शाता है कि अवक्षेप प्रावस्था का आकार जितना बड़ा और आयतन अंश जितना छोटा होगा, विस्थापनों पर उसका पिनिंग बल उतना ही कम होगा, मिश्रधातु में विस्थापनों की शुरुआत उतनी ही आसान होगी, और मिश्रधातु में σa0 अधिकतम आयुवृद्धि से अति-आयुवृद्धि अवस्था में घटेगा। यदि σa0 घट भी जाए, तो जब मिश्रधातु अधिकतम आयुवृद्धि से अति-आयुवृद्धि अवस्था में जाती है, तो मिश्रधातु में दरार पड़ने के समय σapp का मान और अधिक घटता है, जिसके परिणामस्वरूप कणिका सीमा पर प्रभावी प्रतिबल (σapp-σa0) में उल्लेखनीय कमी आती है। अति-आयुवृद्धि की कणिका सीमा पर प्रभावी प्रतिबल अधिकतम आयुवृद्धि के प्रतिबल का लगभग 1/5 होता है, अर्थात, अति-आयुवृद्धि अवस्था में कणिका सीमा पर दरार पड़ने की संभावना कम होती है, जिसके परिणामस्वरूप मिश्रधातु का रिवेटिंग प्रदर्शन बेहतर होता है।
2.2 एक्सट्रूज़न तापमान और एजिंग प्रक्रिया प्रणाली का अनुकूलन
उपरोक्त परिणामों के अनुसार, एक्सट्रूज़न तापमान बढ़ाने से मोटे कणों वाली परत की गहराई कम हो सकती है, जिससे रिवेटिंग प्रक्रिया के दौरान सामग्री के टूटने को रोका जा सकता है। हालाँकि, एक निश्चित मिश्र धातु संरचना, एक्सट्रूज़न डाई संरचना और एक्सट्रूज़न प्रक्रिया के आधार पर, यदि एक्सट्रूज़न तापमान बहुत अधिक है, तो एक ओर, बाद की शमन प्रक्रिया के दौरान प्रोफ़ाइल का झुकने और मुड़ने की डिग्री बढ़ जाएगी, जिससे प्रोफ़ाइल आकार सहिष्णुता आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर पाएगी, और दूसरी ओर, यह एक्सट्रूज़न प्रक्रिया के दौरान मिश्र धातु को आसानी से अधिक जला देगा, जिससे सामग्री के खराब होने का खतरा बढ़ जाएगा। रिवेटिंग अवस्था, प्रोफ़ाइल आकार प्रक्रिया, उत्पादन प्रक्रिया विंडो और अन्य कारकों को ध्यान में रखते हुए, इस मिश्र धातु के लिए अधिक उपयुक्त एक्सट्रूज़न तापमान 485 ℃ से कम नहीं है, अर्थात नमूना संख्या 2। इष्टतम उम्र बढ़ने की प्रक्रिया प्रणाली की पुष्टि करने के लिए, नमूना संख्या 2 के आधार पर उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को अनुकूलित किया गया था।
180 ℃, 185 ℃ और 190 ℃ पर अलग-अलग उम्र बढ़ने के समय पर नमूना नंबर 2 के यांत्रिक गुणों को चित्रा 3 में दिखाया गया है, जो उपज शक्ति, तन्य शक्ति और बढ़ाव हैं। जैसा कि चित्रा 3 ए में दिखाया गया है, 180 ℃ के तहत, उम्र बढ़ने का समय 6 घंटे से 12 घंटे तक बढ़ जाता है, और सामग्री की उपज शक्ति में काफी कमी नहीं होती है। 185 ℃ के तहत, जैसे-जैसे उम्र बढ़ने का समय 4 घंटे से 12 घंटे तक बढ़ता है, उपज शक्ति पहले बढ़ती है और फिर घटती है, और उच्चतम शक्ति मूल्य के अनुरूप उम्र बढ़ने का समय 5-6 घंटे होता है। 190 ℃ के तहत, जैसे-जैसे उम्र बढ़ने का समय बढ़ता है, उपज शक्ति धीरे-धीरे कम होती जाती है। कुल मिलाकर, तीन उम्र बढ़ने के तापमानों पर, उम्र बढ़ने का तापमान जितना कम होता है, सामग्री की चरम शक्ति उतनी ही अधिक होती है चित्र 3c में दर्शाए गए विभिन्न एजिंग तापमानों पर दीर्घीकरण 14% से 17% के बीच है, और इसमें कोई स्पष्ट परिवर्तन पैटर्न नहीं है। यह प्रयोग चरम एजिंग से लेकर अति-एजिंग चरण तक का परीक्षण करता है, और छोटे प्रयोगात्मक अंतरों के कारण, परीक्षण त्रुटि के कारण परिवर्तन पैटर्न अस्पष्ट हो जाता है।
चित्र 3 विभिन्न आयु तापमानों और आयु समय पर सामग्रियों के यांत्रिक गुण
उपरोक्त उम्र बढ़ने के उपचार के बाद, रिवेटेड जोड़ों की दरार को तालिका 4 में संक्षेपित किया गया है। तालिका 4 से यह देखा जा सकता है कि समय की वृद्धि के साथ, रिवेटेड जोड़ों की दरार एक निश्चित सीमा तक दब जाती है। 180 ℃ की स्थिति में, जब उम्र बढ़ने का समय 10 घंटे से अधिक हो जाता है, तो रिवेटेड जोड़ की उपस्थिति एक स्वीकार्य स्थिति में होती है, लेकिन अस्थिर होती है। 185 ℃ की स्थिति में, 7 घंटे की उम्र बढ़ने के बाद, रिवेटेड जोड़ की उपस्थिति में कोई दरार नहीं होती है और राज्य अपेक्षाकृत स्थिर होता है। 190 ℃ की स्थिति में, रिवेटेड जोड़ की उपस्थिति में कोई दरार नहीं होती है और राज्य स्थिर होता है। रिवेटिंग परीक्षण के परिणामों से, यह देखा जा सकता है कि जब मिश्र धातु अधिक उम्र की अवस्था में होती है, तो रिवेटिंग प्रदर्शन बेहतर और अधिक स्थिर होता है। बॉडी प्रोफाइल के उपयोग के साथ, 180 ℃/10 ~ 12 घंटे पर रिवेटिंग OEM द्वारा नियंत्रित उत्पादन प्रक्रिया की गुणवत्ता स्थिरता के लिए अनुकूल नहीं है। रिवेटेड जोड़ की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, उम्र बढ़ने के समय को और बढ़ाने की आवश्यकता है, लेकिन उम्र बढ़ने के समय के सत्यापन से प्रोफ़ाइल उत्पादन क्षमता कम हो जाएगी और लागत बढ़ जाएगी। 190 ℃ की स्थिति में, सभी नमूने रिवेटिंग क्रैकिंग की आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं, लेकिन सामग्री की ताकत काफी कम हो जाती है। वाहन डिजाइन की आवश्यकताओं के अनुसार, 6082 मिश्र धातु की उपज शक्ति 270 एमपीए से अधिक होने की गारंटी होनी चाहिए। इसलिए, 190 ℃ का उम्र बढ़ने का तापमान सामग्री की ताकत की आवश्यकताओं को पूरा नहीं करता है। इसी समय, यदि सामग्री की ताकत बहुत कम है, तो रिवेटेड जोड़ की निचली प्लेट की अवशिष्ट मोटाई बहुत छोटी होगी। 190 ℃/8 घंटे पर उम्र बढ़ने के बाद, रिवेट किए गए क्रॉस-सेक्शनल विशेषताओं से पता चलता है कि अवशिष्ट मोटाई 0.26 मिमी है, जो ≥0.3 मिमी की सूचकांक आवश्यकता को पूरा नहीं करती है, जैसा कि चित्रा 4 ए में दिखाया गया है। व्यापक रूप से विचार करने पर, इष्टतम उम्र बढ़ने का तापमान 185 ℃ है। 7 घंटे की उम्र बढ़ने के बाद, सामग्री स्थिर रूप से रिवेटिंग आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है, और ताकत प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करती है। वेल्डिंग कार्यशाला में रिवेटिंग प्रक्रिया की उत्पादन स्थिरता को ध्यान में रखते हुए, इष्टतम उम्र बढ़ने का समय 8 घंटे के रूप में निर्धारित करने का प्रस्ताव है। इस प्रक्रिया प्रणाली के तहत क्रॉस-सेक्शनल विशेषताओं को चित्रा 4 बी में दिखाया गया है, जो इंटरलॉकिंग इंडेक्स आवश्यकताओं को पूरा करता है।
तालिका 4 विभिन्न तापमानों और विभिन्न आयु समय पर नमूना संख्या 2 का टूटना
चित्र 4 विभिन्न आयु अवस्थाओं में 6082 निचली प्लेटों के रिवेटेड जोड़ों की अनुप्रस्थ काट विशेषताएँ
3 निष्कर्ष
6082 एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रोफाइल का एक्सट्रूज़न तापमान जितना अधिक होगा, एक्सट्रूज़न के बाद सतह पर मोटे दाने वाली परत उतनी ही उथली होगी। मोटे दाने वाली परत की उथली मोटाई, दाने की सीमा पर तनाव सांद्रता कारक को प्रभावी ढंग से कम कर सकती है, जिससे रिवेटिंग क्रैकिंग को रोका जा सकता है। प्रायोगिक अनुसंधान ने निर्धारित किया है कि इष्टतम एक्सट्रूज़न तापमान 485 ℃ से कम नहीं है।
जब 6082 एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रोफ़ाइल की मोटे दाने वाली परत की मोटाई समान होती है, तो अति-उम्र बढ़ने की अवस्था में मिश्र धातु की कण सीमा का प्रभावी तनाव चरम उम्र बढ़ने की अवस्था से कम होता है, रिवेटिंग के दौरान दरार पड़ने का जोखिम कम होता है, और मिश्र धातु का रिवेटिंग प्रदर्शन बेहतर होता है। रिवेटिंग स्थिरता, रिवेट किए गए जोड़ इंटरलॉकिंग मान, ताप उपचार उत्पादन दक्षता और आर्थिक लाभ के तीन कारकों को ध्यान में रखते हुए, मिश्र धातु के लिए इष्टतम उम्र बढ़ने की प्रणाली 185°C/8h निर्धारित की गई है।
पोस्ट करने का समय: अप्रैल-05-2025
