AA6061铝合金管材热态气压成形性能及微观组织(英文)

为测试AA6061挤压管材的成形性,在350~500°C进行自由胀形实验,为复杂结构件的热态金属气压成形(HMGF)提供基础。通过测量最大胀形率(MER)和破裂压力直接表征加热状态下管材的成形性能。测量不同位置的维氏硬度,进行断口的SEM分析,并通过EBSD方法分析沿轴向和环向的微观组织。结果表明,在425°C下胀形时最大胀形率达到极值86%。随着温度的升高,破裂压力从4.4MPa降至1.5MPa。破裂位置的维氏硬度略高于其它部位。在高温下发生微孔聚集型断裂,在500°C出现过热组织。胀形时随着温度的升高,初始的细小等轴晶粒开始长大并沿轴向和环向被拉长。     

AZ31B管材热态内高压成形性能的测试(英文)

为测试AZ31B挤压管材的内高压成形性能,分别进行管材环向拉伸实验和管材胀形实验,实验温度最高达480°C。通过实验获得管材的环向总延伸率和最大胀形率,同时对胀破后的断口形貌进行分析。结果表明,随着实验温度的变化,环向总延伸率和最大胀形率的变化趋势类似,而和轴向总延伸率的变化趋势差别很大。在160°C左右,环向总延伸率和最大胀形率都达到一个极值,此后两者迅速降低。当达到转变温度后,环向总延伸率和最大胀形率又开始迅速增加。当实验温度超过420°C时,在断口上出现过烧组织。因此,尽管在更高的温度下可以获得更好的成形性能,所测试管材的成形温度还是应低于420°C。     

基于应变速率变化准则构建管材液压胀形成形极限图

基于应变速率变化准则(Strain Rate Change Criterion,SRCC),研究了管材液压胀形过程中极限破裂点与其相邻节点应变速率之间的关系。通过对比胀形区中截面极限状态点与其相邻网格节点的应变速率值,可以判断管材胀形过程是否发生了破裂失效。通过管材液压胀形成形极限破裂实验发现,在管材胀形区极限状态点达到破裂时刻的应变速率值与胀形过程其它时刻的应变速率值相比有明显的突变,说明随着胀形区变形程度的增加,由于加工硬化等现象,胀形区可能发生了分散性失稳,从而使得胀形区变形不均匀。分析实验结果表明,管材液压胀形区中心单元体与其相邻节点之间的应变速率比值达到100左右时,认为管材达到破裂状态,通过提取胀形区极限状态点的极限主应变值来构建成形极限图,实验结果与数值仿真结果吻合较好。     

钛合金无缝T型管件液压胀形

以Φ57 mm×Φ57 mm×1.5 mm TA2薄壁等径T型管件为典型试验对象,采用液压胀形方法研究了由等厚薄壁无缝钛管材生产钛T型管件的胀形工艺。结果表明,钛T型管件可通过同规格无缝管材在专用设备上液压胀形生产,胀形次数以≥3次为宜;计算钛合金液压胀形单位压力时,应对金属材料胀形单位压力计算公式中的系数1.15进行修正,取1.35~1.6较为适宜。     

5A06铝合金板材热态快速气压胀形的变形形为(英文)

通过热态气压胀形实验测试5A06铝合金板材在不同温度、保压时间和气压下的成形性能。测量不同成形条件下(温度:325~500°C;压力2.5,4.0MPa;保压时间:8~120s)圆底杯形件的轮廓、圆角半径和壁厚分布,分析各因素对板材热态气压胀形行为的影响。结果表明:温度越高,压力越大,保压时间越长,板材贴靠模具程度越大。圆底杯形件圆角半径最小仅为2.0mm。最小壁厚值出现在圆角与底部过渡区域。在400~500°C温度范围内,提高气体压力可以缩短保压时间,实现板材的快速气压成形。     

AZ31B镁合金板材快速气压胀形行为

对板厚1.0 mm的细晶AZ31B镁合金板材进行快速气压胀形研究,在300~400℃的温度范围内进行了各种气压下300 s的快速气压胀形试验,研究温度和气压对AZ31B板材快速气压胀形能力的影响。结果表明:在不同温度下,胀形高度均随着气压的升高而增大,但气压升高到一定程度时,胀形时间不到300 s即产生破裂;胀形高度在胀形温度400℃时出现峰值为45 mm。在400℃和0.6 MPa条件下,胀形5 min时相对胀形高度达到1.13。胀形件壁厚分布不均匀,温度越高,壁厚分布不均匀度越高。最后,研究了不同温度下快速气压胀形时胀形件微观组织的演变规律。     

超声振动效应对TA2钛合金板材力学及胀形性能影响

针对钛合金板材塑性变形能力差的问题,进行了超声振动辅助成形工艺的研究,分析超声振动对钛合金TA2板材力学性能及与接触面之间摩擦系数的影响。在此基础上进行了不同宽长比坯料的超声振动辅助胀形实验,分析超声振动对TA2板材胀形力、极限胀形高度的影响。同时,基于网格应变原理,通过不同宽长比坯料极限应变的测量,建立TA2板材的成形极限图。研究结果表明,选择合适的超声振动辅助成形工艺参数, 不仅可以提高TA2板材变形能力,还可以减小摩擦对板材成形性能的影响,从而有效提高了TA2板材的成形极限。     

AZ31B镁合金挤压管材的内高压成形性能

通过拉伸实验和胀形实验研究了不同温度下AZ31B镁合金挤压管材的成形性能.结果表明,随着温度的升高,管材的轴向拉伸成形性能明显提高,但其胀形性能并没有相应变化.这主要是因为挤压过程导致管材环向变形性能与轴向变形性能存在较大差别,管材具有明显的各向异性特征.此外,采用分流模挤压的管材,沿管材环向还存在若干条焊缝.在热态下胀形时,焊缝成为最薄弱的部位从而提前破裂,降低了管材的整体胀形性能.     

飞机液压系统用TA18钛合金管材性能特殊性研究

给出了收缩应变比(CSR)的测试原理及方法,研究了CSR与TA18钛合金管材织构、拉伸性能之间的关系。结果表明,TA18钛合金管材的织构越强,管材的CSR值也会越高。通过研究TA18钛合金管材在不同温度下的拉伸性能,发现随着温度的降低,TA18钛合金管材的强度、塑性均升高,这主要与其在不同温度下的塑性变形机制有关。TA18钛合金管材的CSR值与屈强比、伸长率成正比关系,提高管材的屈强比、伸长率可提高CSR值。通过对TA18钛合金管材的CSR值进行测定,可以反映管材径向和周向的变形性能,解决了管材径向和周向性能评价难题。     

一种新型管材液压胀形装置的设计

开发了一种简单实用、可在单动压力机上使用的管材液压胀形装置,用于薄壁金属管材的自由胀形、轴压胀形和异形截面中空件的液压胀形.该装置不需要复杂的外部供液系统,通过增压活塞挤压缸体中液体的方式来为管材成形提供液压力和轴向力,通过设计增压缸体和控制增压活塞的行程等来实现两个载荷的合理匹配.试验表明,该装置结构简单、操作方便、工作可靠;合理的载荷匹配能显著地提高管材液压胀形的成形性能.