镁合金板材超塑性成形极限的实验研究

通过超塑性刚性凸模胀形实验研究了AZ31B镁合金板材的超塑性成形极限.在变形温度为573K,初始变形速率为3.3×10-4s-1的条件下,建立了AZ31B镁合金板料成形极限实验曲线(FLC),并且得到无论在拉压变形方式或是在双向受拉变形方式下超塑性变形时,AZ31B镁合金板料发生集中性失稳的条件均是dε2=0.     

镁合金的塑性加工技术

分析了镁合金的塑性变形特点及应用前景,阐述了镁合金塑性加工研究现状及在材料、性能和加工制造方面的发展方向,分析了镁合金挤压、锻造、冲压、胀形等变形特点及工艺关键.讨论了镁合金的各种加工性能和环境影响,总结了镁合金塑性加工技术的最新进展.     

镁合金管电磁脉冲成形的磁场模拟与实验

针对AZ31镁合金管进行了三种输入电压的电磁脉冲成形磁场模拟,获得了相应电压下电磁场和力场的分布.同时,进行了三种电压下的电磁脉冲成形实验,实验结果与模拟结果相符.通过对模拟结果和实验结果的分析表明:轴向拉应力σ<,z>和沿轴向不均匀分布的径向应力σ<,r>是管件出现斜裂纹的原因;沿圆周不均匀分布的径向应力σ<,r>和...     

镁合金板料温冲压成形数值模拟技术

用板料成形的方法对变形镁合金进行加工可以制造更薄更轻的零件,符合轻质化的发展趋势.利用有限元数值模拟的方法可以对实际的冲压过程进行模拟,达到改进工艺与模具的目的.对于板料加热状态下的数值模拟,为了使结果准确,最重要的就是要建立正确的材料本构关系模型,这一材料模型需给出应变、应变率、应力与温度之间的关系.在经典的塑性成型计算中,材料模型包含两方面的内容:①初始屈服表面的确定,②流动法则和加工硬化模型的建立.总结了经典屈服模型和材料本构关系模型以及国内外学者在经典理论基础上建立起来的镁合金材料模型;探讨了板料成形有限元数值模拟技术以及目前常用的模拟软件;并在此基础上综述了镁合金冲压变形的热-机耦合的数值模拟的研究进展.     

镁合金及其成形工艺与应用状况

综述了镁合金的种类、特点及性能，全面介绍了包括塑性成形、半固态成形、RSP等在内的镁合金成形方法，并对镁合金在航空航天、汽车、3C等工业的应用历史及现状进行了概述，分析了镁合金目前存在的问题，指出了下一步研究的重点，并展望了镁合金的发展前景。     

镁合金多向转接头等温成形数值模拟及实验研究

采用数值模拟方法研究了高强耐热镁合金多向转接头的等温锻造过程,分析了导套形状、锻造方案对构件成形过程中金属流动行为的影响,根据模拟结果制定了圆形导套、两次下压的成形方案,并采用此方案成功锻造出高强耐热镁合金多向转接头模锻件。对该锻件进行了时效热处理工艺研究,得出最优化的时效处理制度为200℃×63 h。在该时效制度下,材料的室温抗拉强度达到了411 MPa,屈服强度达到331 MPa,延伸率达7.3%。     

镁合金扇形件挤压成形数值模拟

以刚塑性有限元分析为基础,对镁合金扇形零件的挤压成形工艺进行了模拟分析,制定出扇形零件的成形工艺,即镦挤-反挤压复合成形工艺.镦挤制坯工艺优化坯料结构,反挤压工艺成形零件.根据数值模拟的工艺参数进行试验研究,成形出符合要求的零件.     

非均质材料微成形过程的晶体塑性模拟

微塑性成形中,由于参与变形的晶粒数量有限,材料非均质现象显著,基于均匀化假设的宏观弹塑性模型不再适用,为了研究有限数量晶粒组成的材料塑性变形过程,需结合其微结构与微观塑性变形机制.参照金属材料的微结构,构建了非均质多晶模型,采用晶体塑性本构关系和Cauchy应力更新算法,设计了材料子程序(VUMAT),对含不同晶粒数目的圆形板料拉深过程进行模拟分析.研究表明,非均质多晶板料成形的筒形件具有明显制耳,但制耳轮廓无规律.晶粒数目增加会弱化材料非均质现象,使制耳高度降低,但又引起晶粒间约束增强,使拉深力小幅增长.     

AZ21B镁合金塑性成形工艺探究

针对镁是密排六方结构,室温下塑性差,很难进行塑性成形,及塑性成形工艺中加热效率、生产效率等问题,通过对镁合金材料性能、模具结构、加工条件等进行研究并做实验分析,探究其加热成形工艺（以AZ21B镁合金成形电池壳为载体）,进而获得较理想的塑性成形工艺方案及其模具。该工艺的主要创新在于设计并应用了一种镁合金加热送料通道,在保...     

塑性成形方法对镁合金耐蚀性的影响及展望

随着镁合金产业的快速发展,如何通过塑性成形方法提高镁合金的耐蚀性成为了重要课题。镁及其合金因具有低密度、高比强度和较好的回收性等优点而受到广泛关注,然而室温变形能力和耐腐蚀性能差等缺点是其广泛应用的瓶颈。在总结镁合金腐蚀特点及面临问题的基础上,综合分析了国内外塑性成形方法对镁合金腐蚀领域的相关研究,综述了不同加工成形方法在提高镁合金耐蚀性应用方面的进展,从腐蚀机理和工艺参数2个方面进行了讨论。介绍了不同塑性成形方法对镁合金耐蚀性的影响机制,其中包括挤压–ECAP、超声滚压处理、等通道转角挤压、热轧处理、触变成形、板材挤压、板材轧制、交叉轧制、异步轧制和异步交叉轧制、压铸、快速凝固、搅拌摩擦焊、增材制造、喷丸等。从成分分布、析出相等微观角度阐述了影响镁合金腐蚀行为的机制,指出了塑性成形方法在提高镁合金耐蚀行为方面存在的问题,为提高镁合金的耐蚀性提出建议。     

变形镁合金成形工艺研究及其应用

变形镁合金塑性加工是目前镁合金研究的前沿领域.综述了变形镁合金主要的成形工艺方法及应用领域,介绍了变形镁合金挤压、轧制、锻造、冲压、超塑变形等变形工艺的特点和关键;展望了变形镁合金的应用发展,指出了其成形工艺在军工、汽车、电子、航空航天等领域具有越来越广阔的应用前景.     

镁合金笔记本电脑外壳的温成形技术研究

采用0.6mm厚的AZ31镁合金材料,以温成形方式获得了复杂外形尺寸的笔记本电脑外壳.通过研究温度对AZ31镁合金板料拉深成形性能的影响发现:180～280℃成形的镁合金电脑外壳零件不会出现断裂和起皱缺陷,但角部高度随成形温度的升高而增加;低于180℃成形,零件圆角出现褶皱;高于280℃成形,圆角被拉裂;并且成形速度和摩擦也会影响零件成形.     

镁合金板材成形极限图(FLD)的实验研究

首次利用电蚀网格法,在BCS-30D板材成形性试验机上进行镁合金板材成形实验,利用先进的ASAME自动应变测量系统进行应变测量分析,测试镁合金板材的成形极限图(FLD).实验表明,室温下AZ31B镁合金冷轧态板材的力学性能和冲压性能不佳,难以完成成形极限图的测试,不具备成形加工能力;热轧态镁合金板材具有一定的塑性和成形性能,并测试了其成形极限图.成形极限曲线FLC的测试对制订镁合金板材的冲压成形工艺提供了理论依据.     

镁合金等温成形技术研究及其应用

重点评述了该技术研究的若干基础理论(如流变力学模型、变形机理、细晶强化机制)和关键技术(如预成形优化设计、临界控制变形、高效润滑),并介绍了该技术国内外取得的研究成果,同时探析了该技术的发展方向,以提高我国镁合金等温成形技术的研发水平.     

AZ31镁合金管材挤压成型数值模拟与实验研究

运用基于AZ31镁合金本构方程与ALE算法的HyperXtrude软件对典型AZ31薄壁管材的挤压过程进行数值模拟,并通过调整焊合室高度、焊合室大圆角及焊合室坡度3个结构参数,分析不同条件下应力分布与速率分布的变化情况。结果表明:焊合室内近工作带处压力随焊合室高度增加不断减小,分流孔与焊合室压力的最大值与平均值均随焊合室大圆角增大发生降低,分流孔与焊合室压力随焊合室入口坡度增大不断增大,并在焊合室高度为16mm、大圆角为18mm以及入口坡度为15°时金属流速均方差达到最小值。优化模具结构缓解了应力集中与流速不均等问题,在实验生产中得到合格产品,型材组织均匀细化。     

塑性变形对铸态AZ31镁合金组织和性能的影响

为了研究塑性变形对铸态镁合金组织和性能的改善作用,用铸态AZ31镁合金进行了等温压缩实验,并测试了原始试样和变形后试样的组织和性能.结果表明:铸态AZ31合金通过塑性变形可以显著细化晶粒;随变形温度的升高,变形所得试样抗拉强度下降;在同一温度下变形所得试样抗拉强度随变形程度的增加而升高,变形程度达到一定值后,抗拉强度不再升高并有下降的趋势;铸态AZ31合金低温变形(210～240℃)后,可大幅度提高其抗拉强度.     

AZ31 镁合金板材气体胀形的模拟及成形极限的预测

建立了300℃下AZ31镁合金板材气体胀形实验方法的有限元模型,并对板材胀形过程进行了仿真分析。基于板材应变历史分析,以二阶主应变转折点作为判别准则,预测了板材成形极限应变。通过模拟结果与实验结果的对比,分析解释了不同尺寸试样的变形情况。