AZ31B鎂合金薄板氣脹成形及數(shù)值模擬.pdf

1、鎂合金具有低密度、高的比強(qiáng)度和比剛度、良好的電磁屏蔽性及機(jī)械加工方便等優(yōu)點(diǎn)，日益廣泛地應(yīng)用于汽車(chē)、電子、航空航天等領(lǐng)域。由于鎂合金的密排六方結(jié)構(gòu)，致使其常溫下塑性成形性較差，限制了其應(yīng)用的發(fā)展。因此，有必要研究變形鎂合金的熱拉伸性能和超塑性性能，超塑性氣脹半球體成形及其有限元模擬，為今后鎂合金的塑性加工提供必要技術(shù)支持。 本文首先利用擠壓+交叉軋制方式制備出了具有高質(zhì)量的AZ31B鎂合金薄板。熱拉伸實(shí)驗(yàn)表明：其力學(xué)性能：σb為2

2、40～263MPa，σ0.2為110～175MPa，δ為23～25％，交叉軋制薄板的各向異性得到了改善。 拉伸實(shí)驗(yàn)證明，在應(yīng)變速率為6.6×10-4S-1～6.6×10-5S-1區(qū)間和698K時(shí)，AZ31B鎂合金薄板的延伸率大于200％，最大延伸率可達(dá)321％，流動(dòng)應(yīng)力3～12MPa，其應(yīng)變速率敏感系數(shù)m值為0.31～0.44，具有良好的超塑性性能；并以此確定脹形時(shí)的工藝參數(shù)：成形溫度和應(yīng)變速率。 通過(guò)MSC．MARC軟

3、件模擬脹形結(jié)果，獲得AZ31B鎂合金板料模擬脹形時(shí)的壓力．時(shí)間曲線，并以此確定超塑氣脹成形實(shí)驗(yàn)時(shí)的實(shí)際壓力—時(shí)間曲線。 超塑性氣脹成形試驗(yàn)表明：在應(yīng)變速率為5×10-4S-1和溫度為698K時(shí)，鎂合金板料超塑性氣脹半球體的極限高徑比H/R=0.86，最大變薄率為63.25％。在氣脹成形過(guò)程中，脹形件的厚度隨高度的增加而逐漸變薄，其頂端變薄最大，是最容易破裂的位置。通過(guò)脹形件斷口的SEM照片分析可得，晶界滑移(GBS)是超塑性成形