挤压-剪切薄壁中空镁合金型材成形过程物理场及微观组织

为研究镁合金圆管挤压成形薄壁中空方管的可行性及其性能，本文通过挤压-剪切复合成形工艺将AZ31镁合金圆管坯料直接制备成厚度为2 mm的薄壁中空方形管材。结合DEFORM-3D软件对不同温度下镁合金方管成形过程中成形载荷、挤压速度、等效应变等进行了数值模拟。结果表明：温度的大小影响成形载荷的分布，合适的成形速度与温度有利于镁合金方管的成形。通过挤压-剪切复合工艺可直接一道次成形薄壁中空方管，且成形方管的晶粒尺寸得到有效细化；在400℃下成形方管的屈服强度约为230MPa，伸长率约为20%，断裂方式为准解理断裂；在动态再结晶和较大的剪切作用下，成形方管的基面织构分散程度较高，强度明显弱化，其综合性能得到提高。在挤压-剪切复合成形过程中，可以通过降低变形速度和提高变形温度来获得良好性能的镁合金方管。