基于Deform-3D在不同挤压比下镁合金棒材的有限元数值分析

通过Deform-3D有限元数值模拟分析,研究了在热挤压变形时不同挤压比对镁合金棒材成形的影响,分别对AZ31镁合金棒材在10、30和50 3种不同挤压比进行了应力、应变及流速分别模拟分析。研究表明,随着挤压比增大,挤压过程有效应变增大,流变应力也增大。这主要是因为与镁合金在挤压变形过程中的非基面滑移开动和动态再结晶的开动有关。镁合金棒材的挤压比不断增大,棒材挤压变形产生的变形能量则可以通过自身适当的转动,并随之相应的调整镁合金在热变形时滑移方向,使棒材沿着挤压(ED)方向产生挤压塑性变形流变。     

短碳纤维增强镁基复合材料热挤压有限元模拟

采用DEFORM-3D有限元模拟软件研究了镁基复合材料的热挤压过程,探讨了挤压过程中镁基复合材料内部应力场、应变场和温度场的变化规律及与之相对应的挤出过程中复合材料内部晶粒大小的变化规律.研究结果表明,在挤压模具定径带处有明显的应力和应变集中,温度场对于复合材料内部动态再结晶的影响弱于挤压过程中产生的应力对其的影响.     

铜含量对热挤压致密W-Cu合金组织性能的影响

通过对不同铜含量(Cu质量分数20%~50%)的W-Cu混合粉末进行热挤压,获得了具有不同成分配比的W-Cu合金,并研究了铜含量对热挤压坯料组织和性能的影响.结果表明,随着铜含量的增加,热挤压坯料的相对密度增加,同时相对导电率、相对热导率和硬度值也提高.当铜含量比较低(Cu质量分数20%~30%)时,挤压坯中的钨相出现微小变形.当铜含量比较高(Cu质量分数40%~50%)时,挤压过程中钨相形态基本不发生改变,主要是铜相变形.     

铜含量对热挤压致密W-Cu合金组织性能的影响

通过对不同铜含量(Cu质量分数20%~50%)的W-Cu混合粉末进行热挤压,获得了具有不同成分配比的W-Cu合金,并研究了铜含量对热挤压坯料组织和性能的影响.结果表明,随着铜含量的增加,热挤压坯料的相对密度增加,同时相对导电率、相对热导率和硬度值也提高.当铜含量比较低(Cu质量分数20%~30%)时,挤压坯中的钨相出现微小变形.当铜含量比较高(Cu质量分数40%~50%)时,挤压过程中钨相形态基本不发生改变,主要是铜相变形.     

基于正交试验的6061铝合金热挤压粘附行为研究

通过正交试验研究了6061铝合金热挤压成形过程中挤压温度、挤压速率和模具表面粗糙度对4Cr5MoSiV1热作模具钢凸模表面铝粘附转移量和脱模力的影响,各因素的影响顺序为:挤压温度挤压速率模具表面粗糙度;对凸模表面粘铝组织微观形貌及成分能谱分析表明,在模具表面形成不均匀分布的层状粘铝组织,并包覆在模具表面,这对挤压件表面质量和模具寿命会产生不良影响,需要及时清理。     

AZ91镁合金带材挤压过程数值模拟与实验研究

采用三维有限元模拟和实验验证相结合的方法，研究了AZ91镁合金带材高温挤压变形规律。研究结果表明，通过三维有限元模拟能够真实地揭示镁合金挤压变形各阶段挤压力的变化趋势和挤压出口温度的演变，模拟计算结果和实验测量值非常接近。通过对制品的表面质量和组织、性能研究发现，制品的表面质量和组织、性能主要取决于出模口处的最高温度和应力状态。制品的表面质量和组织、性能随挤压出口温度的下降而提高。     

挤压温度和速度对6063铝型材组织条纹的影响

通过组织分析和表面质量观察,研究了挤压温度和速度两个工艺参数对铝型材组织条纹的影响.结果表明:当挤压速度超过12 m/min后组织条纹缺陷加重,当挤压速度达到17 m/min时组织条纹缺陷更明显;挤压温度过低会使挤压过程中动态再结晶晶粒大小不一致,分布不均匀,从而使组织条纹缺陷程度加深.挤压温度过高或挤压速度过快均会导...     

采用BP神经网络和挤压形状因子 预测挤压力与挤压出口温度

结合数值模拟和BP神经网络, 研究了挤压形状因子对挤压过程中挤压力和挤压出口温度的影响规律。采用DEFORM-3D软件模拟了14组不同挤压形状因子的镁合金型材挤压变形过程, 得到挤压力和挤压出口温度变化曲线。采用MATLAB软件建立了挤压力和挤压出口温度预测BP神经网络, 选取5组数值模拟结果作为训练样本, 以挤压形状因子和挤压行程为输入变量, 挤压力和挤压出口温度为输出变量, 对网络进行训练。采用训练后的网络对训练样本以外的4组挤压形状因子下的挤压力和挤压出口温度进行预测, 结果表明预测得到的结果与数值模拟得到的结果相吻合, 最大误差小于2%。     

6061铝合金壁板型材等温挤压的研究

基于HyperXtrude软件,对6061铝合金壁板型材的等温挤压工艺进行了研究.首先对金属流动进行稳态分析,实现模具结构优化;然后对可实施等温挤压的梯温铸棒工艺进行瞬态模拟挤压,并按该工艺进行试挤;最后借助光学显微镜及显微硬度仪对挤压后的型材进行组织与性能的研究.研究结果表明,按模拟得出的首尾温差为100℃的梯温铸棒工艺进行实际挤压,挤压过程中型材的出口温度变化仅7℃,而且挤压后的型材组织与性能分布均匀,可以实现近等温挤压.     

冻结壁融化过程中温度场数值模拟分析

通过使用ANSYS有限元分析软件,对深厚冲积层冻结壁融化过程温度场进行了数值模拟分析,对比分析发现,测温孔温度数值模拟结果与实测结果较为吻合。据此,对测温孔模拟曲线进行了拟合,得到在深厚冲积层冻结壁融化阶段测温孔的温度时间曲线可以用幂函数来表示。     

CONFORM连续挤压AZ31镁合金 拉伸变形和断裂行为的研究

在改进型铝材连续挤压机上对AZ31镁合金的连续挤压, 研究了连续挤压AZ31镁合金拉伸变形和断裂行为。结果表明, 连续挤压能有效的细化AZ31合金的晶粒和改变晶粒取向, 致使延伸率得到了大幅提高; AZ31合金常规挤压态的断面上呈现出韧性与脆性混合断裂的特征, 而连续挤压态的断面有韧窝特征, 为微孔形核的韧性断裂机制。     

轧制镁合金板材超塑性变形时的空洞损伤行为

通过扫描电镜观察、定量分析和数学模型，研究热轧AZ31B镁合金板材超塑性变形过程中的空洞损伤演化行为。轧制AZ31B镁合金板材超塑性变形时产生空洞化现象，空洞形核于晶界处，尤其是在三叉交界处。空洞不断长大、连接是引起材料断裂的原因。空洞出现连接或聚合的同时，存在二次空洞的形核和长大。得出了AZ31B镁合金板材超塑性变形损伤材料特征参数和损伤变量临界值，为镁合金板材超塑性变形失稳、成形极限理论预测和成型工艺参数优化提供了依据。     

AZ91镁合金型材挤压工艺研究

采用自行设计的平面分流挤压模, 研究了铸锭固溶处理、挤压温度和挤压速度等工艺参数对AZ91镁合金型材成形性能的影响规律。研究结果表明, 铸锭固溶处理可消除铸造组织中的枝晶偏析, 减少析出相的数量并使其由片状连续网状分布变为点状随机分布, 合适的固溶温度为460 ℃, 固溶时间10～15 h。挤压温度和挤压速度是影响镁合金型材挤压成形的关键工艺参数, AZ91镁合金型材的合适挤压温度为380 ℃左右, 挤压速度为5 mm/s, 此时型材表面光滑且焊合良好。     

超声处理温度区间对镁合金凝固组织的影响

研究了超声处理温度区间对AZ91D和AZ31B镁合金凝固组织的影响, 探讨了功率超声细化镁合金凝固组织的机理。试验结果表明, 镁熔体经超声处理后, 凝固组织均有显著细化, 其中超声连续处理对镁合金的细化效果最好。     

冷却条件对AZ31镁合金凝固组织及腐蚀性能的影响

利用光学显微镜研究不同的冷却条件下AZ31镁合金凝固组织的变化,通过浸泡失重法测定其在3.5%Na Cl腐蚀介质中的腐蚀性能,探讨冷却条件对AZ31镁合金凝固组织及腐蚀性能的影响。结果表明,空冷条件下,AZ31合金晶粒尺寸较为粗大,析出的Mg17Al12相呈短线状和小块状,并且只分布在局部晶界。水冷却条件下,AZ31合金的晶粒尺寸细小,Mg17Al12相数量较空冷试样少,呈颗粒状,弥散分布于晶界。盐水冷条件下,第二相最少,由于晶粒更加细小,因此第二相分布更加弥散。AZ31镁合金耐腐蚀性能随着冷却速度的增大而提高。     

石墨烯对AZ31镁合金在模拟体液中腐蚀性能的影响

镁合金具有良好的生物相容性和降解性能,在生物医疗领域具有广泛的应用前景,但镁合金耐蚀性较差成为制约其推广应用的瓶颈。本文针对石墨烯纳米片(GNPs)增强镁合金AZ31+xGNPs(x=0.0%、0.1%、0.3%、0.6%),开展金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)与能谱(EDS)、失重实验和电化学测试等试验,以探索石墨烯对镁合金AZ31在模拟体液(SBF)中腐蚀性能的影响。试验结果表明,石墨烯(GNPs)的添加并未改变原有镁合金的物相,且细化AZ31镁合金晶粒,改善晶粒大小分布的不均匀性。随石墨烯含量的增加,AZ31镁合金在SBF模拟体液中的流失重量越少,AZ31镁合金的腐蚀速率,腐蚀电位与腐蚀电流密度也越低。分析表明,石墨烯增强镁合金AZ31在SBF模拟体液中的耐腐蚀性能得到增强,且随着石墨烯(GNPs)含量的增加而得到增加。本文的研究可为制备耐腐蚀镁合金及控制其腐蚀速率提供具有实际意义的试验数据。     

AZ31镁合金变形行为的研究进展

介绍了AZ31镁合金的优良性能及变形行为的特点,讨论了合金元素对AZ31合金性能的影响,重点对目前镁合金加工方法的研究进展及发展方向进行了综述.     

Cu-Mg合金接触线产品分层缺陷分析

为分析连续挤压工艺对Cu-Mg合金接触线组织和性能的影响, 采用材料万能试验机、弯折试验机、导电仪、金相显微镜和扫描电镜等对接触线性能和组织进行了分析。研究结果表明:该工艺生产的Cu-Mg合金接触线满足TB/T 2809-2017标准要求, 但在接触线边缘存在组织分层现象, 分层缺陷产生于连续挤压过程。通过对Cu-Mg合金连续挤压过程进行有限元数值模拟, 得知连续挤压过程中外转角靠近模腔底部金属流速以及等效应变的陡然增大造成材料开裂, 从而导致连续挤压组织分层缺陷的产生。