半固态挤压铝／镁合金双金属复合管的有限元模拟

为了研究双金属复合管挤压参数及其结合面的情况与挤压参数的关系,基于热力耦合的有限元原理,采用ABAQUS有限元软件,通过建立合理的有限元分析模型,对Al/Mg双层复合管在半固态多坯料挤压工艺下进行数值模拟研究,得到变形体在不同变形温度下的温度场和应力、应变分布,确定界面比为3-7时的挤压速度和初始温度,优化挤压模具,同时,结合速度分析结合界面的结合情况.     

等壁厚双层管半固态共挤压成形的数值模拟

通过ABAQUS软件模拟铝合金(A356)及镁合金(AZ91D)双层复合管的半固态反挤压触变成形过程。在内外层管壁厚相等的条件下,系统研究了温度场、应力场、流场、界面间接触力等在不同挤压速度下的分布规律。研究发现,随着挤压速度的增大,界面之间的接触力逐渐降低。当速度一定时,两坯料界面间的X向的接触力随着内部坯料镁合金比例的增加而增加,且此接触力和内外组合坯料的位置相关。模拟结果为优化复合管触变挤压工艺和模具设计提供重要依据。     

双层复合管用Al/Mg合金半固态坯料制备及加热研究

金属半固态成形技术因具有许多突出优势而被广泛研究.作为金属半固态成形技术的延伸和发展,触变挤压成形双层复合管具有重要的价值和意义.其中环状和棒状坯料制备和二次加热是触变挤压成形双层复合管的关键技术.因A356铝合金和AZ91镁合金的半固态成形技术研究相对比较成熟,所以选用这两种材料作为双层管的外层和内层材料.本研究首先利用专门设计制造的制坯模制备了一系列不同尺寸的半固态棒状坯料和环状坯料,然后利用电阻炉对制备的棒状坯料和环状坯料进行二次加热,探讨半固态棒状坯料和环状坯料的加热规律.     

镁合金空心坯料挤压成形工艺研究

对挤压成形过程中的坯料尺寸及模具形状对成形的影响进行了计算机模拟。由模拟结果可知,在采用无芯轴凸模挤压时,挤压力随着行程的增加而增大,随着空心坯料内径的增大,挤压力增加的速度减慢,但最大挤压力变化不大。在采用带芯轴凸模挤压时,最大挤压力明显减小,随着芯轴直径的增加,最大挤压力是逐渐下降的,最大挤压力可以降低25%以上。     

铝—铝合金双金属管的多坯料挤压成形

介绍了多坯料挤压法的原理以及用该法成形铝－铝合金双金属管的实验结果，用多坯料挤压法成形的双金属管，其内外层在圆周和长度方向尺寸均匀，内外层界面焊合质量良好。     

多坯料挤压及在铝／铝合金复合材料成形中的应用

介绍了多坯料挤压技术的原理,特点,评述了多坯料挤压技术的工业应用前景。采用该技术进行了１０５０／２０２４复合棒材成形的试验研究,结果表明复合材料界面为合金元素素扩散明显的良好的冶金结合界面焊合强度高。     

半固态ZA27合金挤压成形的试验研究

分别对常规ZA27合金和经机械搅拌得到的半固态ZA27合金在不同的温度下进行二次重熔挤压成形试验；并对ZA27合金在二次重熔后的金相组织与挤压成形得到的金相组织进行了分析。结果表明，半固态ZA27合金在390－415℃下二次重熔，组织中蔷薇状α-Al分离球化，晶粒更加细化，近球形的α相长大，边缘更加光谱，此时进行挤压成形挤压应力较小，挤压件的金相组织与外部品质都较好。     

A356.2合金半固态坯料的复合制备工艺

通过近液相线浇注、等径角挤压和半固态保温处理复合工艺制备了A356.2合金半固态坯料。利用金相显微镜和金相分析系统测量各工艺参数下制得半固态坯料的等积圆直径和形状系数,并对测量结果进行分析。结果表明,该复合工艺可以制备性能优良的A356.2合金半固态坯料,平均晶粒尺寸在57.4～87.2μm之间,形状系数在0.74～0.91之间;近液相线浇注可以获得呈蔷薇状和团状的晶粒细小坯料,等径角挤压使晶粒发生了明显的变形和破碎,累积了大的变形能,保温处理过程中晶粒逐步向近球状和球状转变,同时晶粒尺寸增大。     

QSn7-0.2铜合金半固态挤压成形组织研究

采用不同半固态挤压成形工艺制备了空压机斜盘用双T型QSn7-0.2铜合金部件,研究了铸态、半固态挤压的组织,对比分析了保温时间、保温温度以及挤压速度对不同部位组织的影响。结果表明,半固态挤压成形铸件组织致密性、均匀性、协同变形性均优于直接浇注铸件。最佳的半固态挤压成形工艺为:保温温度940℃、保温时间60 min、挤压速度10 mm/s。冲头区域和铸件中部组织均匀,而铸件前端组织均匀性较差。     

镁合金托弹板半固态挤压成形

采用应变诱导熔化激活法(SIMA法)制备镁合金半固态坯料,再应用等温挤压成形技术,对复杂形状的镁合金托弹板进行了半固态精密挤压成形试验研究;确定了半固态坯料制备、重熔加热和等温挤压成形等工艺过程中的坯料尺寸、加热温度、加热时间及成形速度等工艺参数,设计制造了等温挤压成形模具.半固态等温挤压成形的镁合金托弹板经固溶和时效热处理后,其抗拉强度ób可达到330 MPa,伸长率δ可达到7%,接近锻件性能指标.     

金属管件电磁脉冲连接特性研究

采用了带有集磁器结构的电磁脉冲装置对铝合金管与钢管的连接成形进行研究。采用数值模拟和实验相结合的方法探索了集磁器所开缝隙及其宽度对于磁场力分布的影响。对接头处外管均匀性和连接强度的研究结果表明:放电电压越大,接头处外管均匀性越好、连接强度越大;两连接管间间隙越大,接头处外管均匀性越差、连接强度先变大后变小。并应用整体均匀性判据方法获得了既满足均匀性要求又能达到一定连接强度的合理管件间间隙为1.5 mm。     

管材液压成形技术的发展——从前8届国际塑性加工会议看管材液压成形技术的发展

文章回顾了前8届国际塑性加工会议论文集中关于管材液压成形方面的文献,发现,早期的管材液压胀形技术内压较低,后来发展到可同时实现超高压和轴向补料;可成形零件的轴线由直线变为二维或三维空间曲线,种类大幅增加;适用于内高压成形的材料也由铝、铜、低碳钢等增加了不锈钢、铝合金、镁合金;同时热态内压成形技术也蓬勃发展起来。     

管材激光弯曲工艺研究

管材激光弯曲是一种具有极高柔性的金属塑性加工方法,特别适合于薄壁管材的小曲率半径弯曲。文章依据塑性力学原理推导了管材激光弯曲的弯曲角度计算公式,并与试验结果进行了对比。理论计算与试验结果均表明,激光弯曲角度随激光扫描次数的增加而增大,但并不呈线性关系,同时还存在一个获得永久塑性弯曲的激光功率阈值。     

离心铸管机管模锻件拔长成形工艺研究

管模锻件属薄壁长套类锻件,存在长度长、壁薄、锻造难度大的问题,提出采用多次分段成形法,实现了利用短芯轴生产超长管模锻件的设想,结合计算机模拟技术对管模拔长过程进行分析,确定了合理的拔长工艺参数。经实际生产证明,以上方法切实有效,成功锻造出了合格的管模锻件,提高锻件的拔长效率。     

管件电磁渐进胀形的数值模拟及成形均匀性

文章将渐进成形的思想融入到传统的管件电磁胀形工艺中,提出管件电磁渐进成形的新工艺,即采用小尺寸线圈,通过移动多次成形的方式成形长管件。提出了适合于管件电磁渐进胀形工艺的顺序耦合数值模拟方法,并与一次放电、两次放电、三次放电的实验结果进行对比,模拟结果与3组实验数据均吻合。采用数值模拟的方法,进一步研究重叠率和成形顺序对管件变形均匀性的影响,研究结果表明,重叠率为50%、成形顺序为b→c→a时,可获得最佳的成形均匀性。电磁渐进成形技术应用于管件胀形工艺中具有可行性,对实际生产具有指导意义。     

铝合金XG18-2梯形管生产工艺的改进

针对铝合金XG18-2梯形管生产中存在的尺寸精度不够及表面质量低的问题,分析其产生的原因。对原生产工艺进行改进,一次拉伸成形改为过渡模拉伸成矩形后,再通过合理成形模具拉伸成形。     

半固态成形镁合金表面扩散渗铝技术的研究

采用化学扩散渗的方法对半固态成形ZA91D镁合金表面进行渗铝处理,在不同的扩散时间和扩散温度下得到渗铝层,用OM,EPMA和XRD对渗铝层进行显微组织形貌、物相组成分析,并对扩渗试样进行Tafel曲线测试及显微硬度测试。结果表明:在430,440℃恒温热扩渗8,12和16h,扩渗层与基体之间都能形成连续且均匀细密的渗铝层,渗层主要由Mg17Al12,Al3Mg2和α-Mg等组成,且渗层的厚度是随扩散温度提高及扩散时间的延长而增加。热扩散渗铝处理可以明显提高镁合金的腐蚀电位,从而提高镁合金的耐蚀性能。经热扩散渗铝处理后,渗层的显微硬度(120～180HV)高于基体(60～80HV),从而提高镁合金的表面显微硬度。     

Failure mechanism and forming limit of tube axial compressive process

Based on minimum energy principle for plastic forming, tearing and buckling failures mechanisms are explored and criteria for them are developed by theoretical analysis and experiment. Combined with finite element software developed forming limit and effects of process parameters on failures are investigated and proper parameters for stable forming are determined. The results show that： 1） The failures and forming limit are mainly determined by geometry and materials parameters of tube blank, fillet radius or half conical angle of die. For the process under fillet die, there exists a maximum fillet radius within which no tearing failure happens, and a maximum radius and a minimum radius range within which no buckling failure happens. For the process under conical die, there exists a maximum and minimum half conical angle range within which no tearing and buckling failures occur. 2） For both forming processes, the higher the value of material strain hardening exponent or the lower the value of relative thickness, the more impossible for tearing and buckling failures to occur, and the larger the ranges of fillet radius and half conical angle. The experiment results verify the reliability and practicability of this research.