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镁合金无缝管斜轧穿孔成形机理与实验研究
镁合金具备低密度,高比强度,高比刚度等优点,作为潜在的结构材料代替钢铁、铝合金,被广泛应用在航空航天、运输系统、通用机械设备等领域。如何制备低成本、高机械性能的镁合金管是镁合金材料研究的核心问题。
镁合金的密排六方晶体结构导致其塑性变形能力差,加工时温降快,传统的挤压和拉拔镁合金管易出现裂纹等缺陷,易产生强基面或纤维织构,致使管各向异性特征强化,严重影响管力学性能与工艺成形性能。此外,传统生产镁合金无缝管的工艺效率低、环境污染和能耗严重。
针对现有的镁合金无缝管加工存在的缺陷问题,本文首次提出AZ31镁合金无缝管斜轧穿孔新工艺,研究其成形机理和塑性变形理论,主要研究内容为:(1)首先基于镁合金三辊斜轧穿孔工艺原理及成形过程,构建了主要变形工具的曲面设计方程,借鉴镁合金板材轧制数学模型构建了适合斜轧穿孔的温度场模型、损伤模型及轧制力模型,运用到后续模拟镁合金穿孔过程中,为镁合金能顺利斜轧穿孔提供理论基础。(2)从镁合金材料本身出发,研究其在热成形过程中的热变形行为并构建精确的本构模型。
对挤压态镁合金进行了不同变形条件下的热压缩试验,基于加工硬化与 ...
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