基于FEM分析轧制预变形对AZ31B镁合金热轧板材边部损伤的影响规律

基于FEM(finite element method)研究了轧制预变形对AZ31B镁合金热轧板材边部损伤的影响规律。选用Normalized Cockcroft&Latham损伤模型，在轧制温度为400℃、轧制速度为0.5 m·s^-1的条件下，对规格为50 mm×20 mm×15 mm的AZ31B镁合金板材预先使用凸度轧辊制备不同形状的板坯，使板坯中部的变形量一致，边部比中部分别高出2,4和6 mm，然后分别进行多道次、小压下率和单道次、大压下率平辊轧制模拟仿真。结果表明，轧制预变形能够显著降低镁合金板材边部的损伤，经多道次轧后板材边部的拉应力减小，应力三轴度降低，边部与中部的应变差值减小，边部金属与中部金属流动趋于同步，且在预设仿真方案范围内边部凸度越大，轧后板材边部的损伤值越小，最小损伤值为0.729。对镁合金板材预变形后可实现单道次、大压下率轧制，板材的边部温度和应变速率均有所增加，有利于降低轧制过程中的边部损伤。研究结果可为少或无边裂镁合金板材轧制工艺制定提供理论依据。