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全球铜资源有限,选择铜的替代材料已成当务之急。我国铝资源丰富,铝及其合金具有可循环性、轻量化、极佳的防腐蚀性和良好的机械性能和焊接性能的优势,因此,开展铝代铜研究具有重要意义。目前,家用空调需求量日益增加,空调的铜截止阀数量也随之增多。所选择的铝合金材料既要和原有铅黄铜材料的强度相近,又要具备良好的塑性和焊接性能。所以本课题的难点就是较高强度铝合金复杂零件的成形问题和铝铜焊问题。本文采用有限元分析与实验结合的方法来研究铝合金截止阀阀体成形工艺,同时研究铝/铜异种金属的焊接工艺,为铝合金截止阀生产提供理论指导。为了获得适用于FORGE有限元软件中2A12铝合金的相关数据,首先需要对2A12铝合金进行热模拟压缩实验。在变形温度为350℃500℃,应变速率为0.01s-11 s-1的条件下研究该合金的热变形行为,实验结果表明:2A12铝合金流变应力随着应变速率的升高和变形温度的降低而升高。并且建立适用于FORGE有限元软件高温热-粘性流动Hansel-Spittel本构模型。其次,采用热锻的方法对铝合金截止阀阀体进行成形,并通过FORGE有限元软件模拟和工业实验对挤压过程进行了深入的对比研究,并对试验过程进行了优化处理。研究结果表明,模拟结果显示在挤压结束之后并没有出现挤压力突增的现象,但在阀体的脚部出现了充填不饱满,同时安装气门嘴帽处发现了少量的缺陷;通过挤压试验,其实验得到的结果与数值模拟得到的结果相一致,安装气门嘴帽部位出现了裂纹,但外观上铝合金截止阀的成形质量较好,这与2A12铝合金的成型流动性有较大关联。通过改进工艺,将阀体的脚部圆角从2mm增大到了2.5mm,并适当的将2A12铝合金的成形温度提高到455℃,有效地提高了铝合金阀体的成型性。最后,进行铝阀体/铜管异种金属炉中钎焊实验。选择Al-Si-Zn-Cu-Sn钎料在不同温度下进行焊接实验,实验结果表明:较理想的焊接温度区间是560℃580℃,且在高、低压环境下具有良好的气密性。从微观组织来看,560℃和570℃钎料界面的金属化合物很薄,为67μm和45μm,焊缝中心区主要由固溶体和共晶组织组成,没发现化合物。低于该温度区间,钎料出现未熔化和聚集的现象,高于温度区间,发生了熔蚀现象。根据化合物层的厚度来判断,570℃更有利于该钎料在炉中钎焊。