长轴波纹管的差温局部热态气压成形新工艺

针对AZ31镁合金长轴波纹管提出差温局部热态气压成形新工艺。首先在温度范围573~673 K、应变速率范围0.001~0.1 s^-1条件下对AZ31镁合金管材进行了热拉伸实验,分析了温度、应变速率对其力学性能的影响。设计制造了长轴波纹管差温局部热态气压成形装置,利用该装置,通过单波波纹管的热气胀成形研究了成形温度、成形内压对波纹管成形时间、壁厚分布的影响规律,从而确定最佳成形工艺窗口,并通过五波长轴波纹管的成形验证该新工艺的可行性。结果表明,差温成形过程中,低温区最高温度不超过50 ℃,高温区温度可以精确控制,误差在±5 ℃以内。在温度623 K、恒定气压14 MPa条件下,通过小模具成功成形出五波长轴镁合金波纹管。成形后波峰位置平均晶粒尺寸从21.8 μm细化到16.56 μm,其主要原因为成形过程中发生了动态再结晶。     

内压对镁合金差温内压成形起皱行为的影响

针对镁合金管材热态内压成形存在的壁厚不均、膨胀率小等问题,本文提出利用温度差控制变形的差温内压成形新方法,沿管材轴向建立了具有不同温度梯度的温度场,开展非均匀温度场作用下的镁合金管材塑性失稳起皱行为研究,研究了内压对镁合金差温内压成形起皱参数的影响规律。当恒定内压8MPa时,成形后形成均匀的三个皱纹;采用线性增加的内压补料,成形后仅形成均匀的两个皱纹。恒定内压下轴向补料有助于形成更均匀的多点起皱,变内压轴向补料会改变起皱临界条件,提高了成形区材料的稳定性,抑制后续皱纹的形成。