镁合金型材挤压模具研究

以AZ31镁合金散热片型材为研究对象,选择了三种不同结构形式的挤压模具进行高温挤压成形研究,结果表明,AZ31镁合金型材高温挤压成形是可行的。     

MB2镁合金型材表面黑裂口的本质

MB2镁合金型材用途广,质量要求严格。在生产检验中常发现型材表面有黑裂口,它影响产品的质量和性能。采用宏观检查、光学显微镜及电子探针方法判定MB2镁合金型材表面黑裂口是氧化夹杂所致。     

AZ31镁合金型材挤压工艺和组织性能分析

对AZ31镁合金T型材挤压成形进行了工艺试验研究，确定了T型材模具各工作带尺寸及限流措施。分析了T型材各部位的力学性能。结果表明，在挤压比较大部位，屈服强度和抗拉强度最高分别为117MPa和254MPa，伸长率为16％。晶粒细小和织构强度提高是屈服强度和抗拉强度增大的原因。高质量型材必须采用流线型模挤压。     

镁合金挤压型材磷酸盐转化膜生长特征

利用磷酸盐溶液在AZ31镁合金挤压型材表面获得转化膜.用扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)和质量损失检测等试验手段,对膜层生长和形貌特征进行了研究,对其表面膜层的成膜机理进行了探讨.结果表明,膜层生长初期基材腐蚀溶解迅速,质量损失超过整个损失的2/3;磷酸盐呈双膜层结构,底层为鳞片条带状相间分布,具有方向性.由于底层由微结构差异较大膜组成,这种微结构的差异使得两类膜之间结合处出现明显的狭缝, 成为影响底层膜耐蚀性的根本原因之一;基材的微观组织特点和化学状态直接影响底层膜层的生长特征.     

AZ31镁合金型材的ECAP复合挤压和正挤压对比

现代化汽车结构轻量化的需求推动了质量轻、资源丰富的镁合金在汽车工业中的应用,但是镁合金受塑性变形能力不足而制约其发展。因此,研究应用正挤压耦合等通道挤压ECAP(Equal Channel Angular Pressing)工艺对提高镁合金型材塑性变形能力、细化组织和提高性能具有重要意义。试验对比了某规格AZ31镁合金型材ECAP复合挤压工艺与传统正挤压工艺。试验表明,ECAP复合挤压工艺的挤压力和模具出口处型材温度分别比正挤压工艺的高约30%和25℃~28℃,精细化控制要求更为苛刻,ECAP复合挤压工艺得到的型材的晶粒细化更为明显,其平均晶粒尺寸约为5μm。     

镁合金型材挤压过程数值模拟及模具优化设计

挤压模具设计的合理性对镁合金挤压件的质量具有决定性作用。本文采用有限元软件对某复杂薄壁空心型材的挤压过程进行了模拟,获得了镁合金在变形中的流动分布以及应力应变分布。通过对模具薄弱处的分析,提出了优化分流孔和设置阻流坎的方法以平衡模具内金属的流速。通过验证,优化方法均能解决初始模具中流速不均的问题。     

AZ31镁合金型材宽展挤压工艺参数研究

在某镁业有限公司的挤压车间进行了AZ31镁合金型材宽展挤压温度、挤压速度和变形程度等工艺参数的研究,在某铝业有限公司进行了AZ31镁合金型材宽展挤压。通过对挤压温度、挤压速度和变形程度进行控制,有效地提高了出品速度和成品率,对于镁合金型材宽展挤压技术具有实践意义。     

挤压温度对Mg-Al-Zn系镁合金宽幅型材性能的影响分析

对含Y的Mg-Al-Zn系镁合金宽幅型材进行了不同温度的挤压,并进行了显微组织、XRD、力学性能和耐腐蚀性能的测试与对比分析。结果表明,当挤压温度从300℃升高至450℃,该宽幅型材的晶粒尺寸减小,晶面织构强度先基本不变后明显下降,抗拉强度和冲击韧度下降,伸长率和耐腐蚀性能先提高后下降。与300℃的挤压型材相比,350℃挤压的型材能使平均晶粒尺寸增大6μm,晶面织构强度基本不变,抗拉强度减小3 MPa,冲击韧度下降3.43%,伸长率增加2.2%,腐蚀电位正移104 m V。     

车身轻量化镁合金型材ECAP复合挤压温度演化规律

研究揭示镁合金ECAP复合挤压在等通道内金属的温度演化规律,有助于细化组织和提高型材性能,对推动轻合金型材在汽车领域的应用具有重要意义。基于DEFORM-3D有限元平台,建立了某规格车身用AZ31镁合金型材ECAP复合挤压过程温度场预测有限元模型。研究发现:进入变形区金属温度不断升高,等通道入口处温升最高91℃;金属温度整体沿着等通道不断降低,降幅约为20~26℃;型材中间部位温度高于两翼,且温度分布始终保持一致,最大温差34℃。该结果可为ECAP复合挤压温度精细化控制、型材综合性能提高提供理论基础。     

挤压温度对AZ31B镁合金型材质量的影响

探讨了不同挤压温度对针梁挤压力、表面质量和力学性能的影响,从微观方面研究了组织和性能之间的关系。结果表明:随着挤压温度的升高,挤压力下降;型材表面出现颜色不一致的条带,相应的抗拉强度和屈服强度降低。     

大尺寸ZK60镁合金挤压型材的组织与力学性能

在挤压温度400℃、挤压速度5 mm/s、挤压比25的条件下成形了外接圆准179 mm的ZK60镁合金工字型材。运用XRD衍射、光学显微镜、扫描电镜及室温拉伸等检测手段对它的组织和力学性能进行了研究。结果表明,挤压态ZK60镁合金主要存在α-Mg、MgZn2相和少量Mg2Zn11、Zn2Zr3相。合金晶粒受挤压作用而破碎,发生不完全动态再结晶,晶粒得到明显细化,并沿挤压方向呈流线分布。细小的第二相颗粒弥散分布于α-Mg基体。室温拉伸实验说明挤压态ZK60镁合金存在明显的各向异性,挤压方向试样抗拉强度最高(325 MPa),与挤压方向成45°的试样伸长率最高(23%)。     

AZ31镁合金型材ECAP复合挤压工艺宏微观仿真研究

基于Deform-3D有限元平台,建立了某规格AZ31镁合金型材ECAP复合挤压工艺(等通道挤压ECAP和正挤压耦合工艺)过程的宏微观耦合有限元模型。研究发现:型材突破模具出口后挤压力稳定在16000 kN左右;突破工作带的型材温度在449~473℃范围内波动;型材平均晶粒尺寸可细化到约6~6.5μm。试验结果和模拟结果吻合良好,验证了所建立有限元模型在宏观和微观规律预测时的稳定性和可靠性。该有限元模型和研究结果可为ECAP复合挤压工艺参数的合理取值、组织性能的有效控制提供理论依据。     

镁合金薄壁空心型材挤压壁厚减薄问题的有限元分析及解决方案

对镁合金薄壁空心型材在实际生产过程中出现壁厚减薄的缺陷,采用数值模拟方法进行研究,分析了挤压过程中金属流速和压力分布情况,模拟结果表明,焊合室内压力不均及出模口处沿挤压方向金属流动速度差异,是导致型材壁厚减薄的主要原因,且模拟得到的壁厚值与实际测量值基本吻合。提出了控制型材壁厚的改进方案,对型材挤压模具结构进行改进,即增加焊合室高度和修改分流孔尺寸。其中修改分流孔尺寸的方案能得到壁厚较均匀的型材,是可行的方案。研究结果表明,有限元方法对复杂型材挤压生产中挤压模具和挤压工艺的优化有直接的指导意义。     

AZ31镁合金型材连续流变挤压成形过程的数值模拟

通过数值模拟,分析AZ31镁合金在连续流变挤压成形过程中的温度场与流场分布规律。结果表明:辊-靴型腔内合金的温度从入口至出口逐渐降低,合金等温线向工作辊偏移;随着浇注温度的降低,辊-靴型腔内半固态区间逐渐增大;为了获得优良的半固态金属浆料,确定浇注温度为710～770℃;合金在辊-靴型腔内层流运动时,越靠近工作辊内表面,合金的运动速度越快;随着挤压模具扩展角的增大,挤压模具出口型材宽度上中心与两侧边部合金的温度差减小;半固态合金进入模具后呈辐射状逐层向前推进填充模具扩展腔,最后再逐渐向模具出口合拢;为了改善模腔内金属流动速度的不均匀性,扩展角以45°为宜。     

6063铝合金挤压型材缺陷分析

本文通过金相显微镜、SEM电镜以及能谱分析和显微硬度等方法,对6063铝合金型材挤压过程中出现的撕裂型缺陷进行原因分析。结果表明,在熔铸过程中,合金缺陷并非由粗大化合物造成的,而是因金属夹杂的引入。因此,在实际生产中应加大过程监控力度,以避免此类异物流入熔铸中,造成制品不合格或设备损伤。     

型材挤压液压机的无冲击挤压

卧式型材挤压液压机挤压铝、铜、钢、钛和其他金属材料时,都要求挤压杆有较大的运动速度。装有挤压杆的活动横梁与主缸的柱塞一起以较大的速度(150毫米/秒)运动,因此具有很大的动能。挤压终了时,活动横梁会冲击固定横梁。为了减少冲击,必须降低挤压终了时活     

型材挤压的稳定成形机理分析

结合塑性屈曲理论,对挤压成形屈曲产生机理进行了研究;以临界应力估算式作为屈曲载荷的判定公式,提出了挤出型材稳定的条件。型材的壁厚越大,型材壁面的宽度越小时,对应壁面的稳定临界载荷越大。     

挤压速度对铝合金型材挤压过程的影响分析

利用有限元软件Deform-2D建立了铝合金型材挤压成形的有限元模型,分析其成形过程,揭示了挤压速度对热挤压成形过程中坯料温度场、最大损伤值场和模具载荷的影响规律。结果表明,随着挤压速度的增大,最高温度逐渐升高,最大损伤值呈现先减小后增大的趋势,模具载荷略有增加。依据模拟结果,可为铝合金型材挤压选择合适的挤压速度提供理论基础。     

6063合金挤压型材的生产工艺分析

黄其志、陈慧、刘志铭通过对6063合金挤压型材生产全过程的分析，确定了该合金的最佳成分、加工工艺和热处理参数等（《铝加工》2007年第5期第44页-46页）。他们的结论是：成分范围为，T5状态加（Mg）=0.46％-0.51％、w（Si）=0.32％-0.37％；T6状态w（Mg）=0.57％-0.62％、w（Si）0.43％-0.47％，