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、高的比強度和比剛度、良好的電磁屏蔽性及機械加工方便等優(yōu)點，日益廣泛地應用于汽車、電子、航空航天等領域。由于鎂合金的密排六方結構，致使其常溫下塑性成形性較差，限制了其應用的發(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支持。 本文首先利用擠壓+交叉軋制方式制備出了具有高質量的AZ31B鎂合金薄板。熱拉伸實驗表明：其力學性能：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。 拉伸實驗證明，在應變速率為6.6×10-4S-1～6.6×10-5S-1區(qū)間和698K時，AZ31B鎂合金薄板的延伸率大于200％，最大延伸率可達321％，流動應力3～12MPa，其應變速率敏感系數(shù)m值為0.31～0.44，具有良好的超塑性性能；并以此確定脹形時的工藝參數(shù)：成形溫度和應變速率。 通過MSC．MARC軟

3、件模擬脹形結果，獲得AZ31B鎂合金板料模擬脹形時的壓力．時間曲線，并以此確定超塑氣脹成形實驗時的實際壓力—時間曲線。 超塑性氣脹成形試驗表明：在應變速率為5×10-4S-1和溫度為698K時，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。通過脹形件斷口的SEM照片分析可得，晶界滑移(GBS)是超塑性成形