AZ31镁合金等通道转角挤压工艺优化与实验研究

通过等通道转角挤压工艺细化镁合金晶粒提高镁合金塑性的研究受到众多学者的高度重视。本文通过有限元数值模拟分析了不同模具几何形状等工艺参数对镁合金剧烈塑性变形过程的重要影响,研究了模具几何形状对挤压件应力分布的影响规律。为了实现镁合金块体金属材料的反复挤出,使挤压件获得足够变形达到晶粒细化的目标,本文通过改进具有预应力结构的模具,实现了等通道转角温挤压工艺,为镁合金剧烈塑性变形的机理和实验提供可靠的理论依据和指导。     

挤压速度对Ti6Al4V钛合金等通道转直角挤压过程 影响的数值模拟

采用Deform-3D有限元软件,对样品初始温度为900℃的Ti6Al4V钛合金等通道转直角挤压在0~5 mm/s的下压速度范围内进行了数值模拟。模拟计算结果表明：在相同的挤压速度下,试样通过转角后的温度降低速率减小;挤压速度越大,挤压过程所需的荷载越低,应变累积越小,等效应力越低,应力集中现象越少,挤压过程中试样的温降越小;本研究条件下,挤压速度值选定为5 mm/s。     

稀土Mg-Mn-Zn-Ce合金等通道转角挤压工艺

为获得性能良好的超细晶镁合金材料,采用等通道转角挤压工艺对稀土Mg—Mn—Zn—Ce合金进行塑性加工,研究了速度、温度和润滑条件对合金的挤压工艺以及性能的影响。实验结果表明：对于稀土Mg—Mn—Zn-Ce合金,等通道转角挤压的润滑剂为7025高温润滑脂,速度2mm／s,第一道次的挤压温度为250℃,第二道次的挤压温度为270℃。该工艺条件使等通道转角挤压能够顺利进行,可获得表面光滑平整、晶粒组织细化的稀土Mg—Mn—Zn—Ce合金。     

等通道转角挤压(ECAP)工艺的研究进展

对等通道转角挤压技术的基本原理和近年来的最新研究进展进行综述. 对挤压过程中晶粒细化机理和变形机理、影响挤压效果的因素分析认为,降低挤压温度、增加背压、减小入口摩擦并适当加大出口摩擦可以有效增加材料组织的均匀性. 认为ECAP加工后材料内部大角度晶界数的增加导致变形机制的改变,晶界滑移导致晶粒转动趋势的增加,这2方面的原因是产生超塑性的主要原因. 提出从单晶材料的织构层面揭示材料的微观组织演变及定量计算多晶体的宏观性质是今后的研究方向.     

不同路径等通道转角挤压镁合金的结构与力学性能

为了研究等通道转角挤压时不同工艺路径对镁合金微观结构及性能的影响 ,采用模角φ =12 0°的模具 ,以A ,BA,BC,C四种工艺路径对AZ31镁合金进行了等通道转角挤压 ,分析测试了室温下挤压试样的微观结构及性能 .结果表明 ,相比于A ,BA,C路径挤压 ,BC 路径挤压容易实现较多的挤压道次和变形量 ;多道次挤压后 ,镁合金的晶粒得到显著细化 ,力学性能也显著改善 ,但不同路径的影响不同 .当挤压 12道次时 ,BC,BA 路径挤压试样的屈服强度显著下降 ,延伸率大幅度提高 ;A ,C路径挤压试样的屈服强度变化较小 ,延伸率的提高幅度也小 .     

等通道转角挤压后AZ31镁合金的微观结构与性能

为了进一步探讨细晶镁合金的制备方法与性能 ,采用模角φ =12 0°的模具、以BC路径对AZ31镁合金进行了等通道转角挤压试验研究 ,对挤压过程中各道次试样的微观结构及性能进行了分析测试 .结果表明 ,随着挤压道次的增加 ,晶粒得到不断细化 ,力学性能也发生显著的变化 ;当挤压 12道次时 ,总的等效应变量约为 8,晶粒得到显著细化 ,晶粒尺寸为 1～ 5μm ,但合金的抗拉强度变化不大 ,屈服强度则有所下降 ,约为 10 0MPa ,延伸率则提高到 4 5 %以上     

空心铝型材挤压成形过程的有限元数值模拟

用刚塑性有限元法对方截面铝型材挤压过程进行了计算机数值模拟,并探讨了其关键技术,与用挤压不同颜色橡皮泥的方法对铝型材挤压过程中金属质点流动状态所作的物理模拟结果相比,发现两者吻合得较好,证明了计算机数值模拟的正确性,其结果为制定合理的铝型材挤压工艺参数及模具设计提供了理论依据.     

等通道转角挤压对铝青铜力学性能的影响

采用等通道转角挤压（ECAE）工艺对铝青铜(Cu 10%Al 4%Fe)进行热处理,研究了ECAE处理工艺中预热温度、挤压道次及退火处理对铝青铜外观形貌、微观组织及力学性能的影响.结果表明:在650 °C的预热温度下,铝青铜可以顺利通过ECAE挤压通道;随着ECAE挤压道次从1增至4,铝青铜的显微硬度、屈服强度及延伸率显著增加;经500 °C退火60 min处理后,铝青铜的力学性能最佳.     

方盒形件精密挤压成形三维弹塑性有限元模拟

采用大变形弹塑性有限单元法对盒形件精密复合挤压全过程进行数值模拟,获得所需的金属流动规律及相关的力学参数,从而为优化设计模具、改进工艺和合理选用设备提供了可靠的依据;通过数值模拟成功预测了盒形件在复合挤压成形过程中可能出现的缺陷,进一步提出采用闭式精密锻造工艺成形盒形件。     

Ti-6Al-4V合金等径转角挤压有限元分析

运用点迹跟踪法对Ti-6Al-4V合金进行600℃等温条件下的等径转角挤压有限元模拟,探讨其跟踪点的等效应力、等效应变及温度场,分析挤压速度和摩擦系数对挤压过程的影响.结果表明:试样越靠近模具内角点部位的应变率带越狭窄,变形时间越短,则应变率越高;靠近模具内角点或外弧线处的变形过程不稳定且出现振荡;在挤压过程中,因塑性变形热使得试样内部温度急剧升高,最高升幅达100℃以上,对挤压有利且至关重要;在挤压模具转角处,速度和摩擦热对试样的应力场和温度场的核心区域分布影响显著.     

打结钢丝绳有限元数值模拟方法研究

采用线性强化模型得到钢丝绳等效的弹性模量和屈服应力,将其应用在打结钢丝绳的有限元分析中。结果表明,该方法应用于打结钢丝绳的数值模拟切实可行。     

舰用钢丝绳在挤压力下的有限元分析

采用8结点六面体单元，在考虑钢丝间挤压条件下，用SAP84有限元软件计算分析了受轴向拉伸的钢丝绳中钢丝的弹性应力分布，给出了钢丝绳横截面上各钢丝的应力分布和钢丝绳的极限承载力，并对计算结果的误差进行了分析，计算结果可为钢丝绳的结构设计和应用提供依据．     

有限元后处理技术的研究

有限元法是一个用来解决场问题的近似方法,对有限元的解进行后处理可产生更高阶的逼近,并可得到后验误差估计。对于k=1时的一次元的后处理公式进行推导,从而得出了后处理公式,并在两点边值问题:{-(pu′)′ qu=f u(a)=u′(b)=0 x∈[a,b]中进行了应用,从而验证了后处理公式的正确性。     

堆焊角变形动态过程试验与数值分析

采用有限元数值模拟方法研究了CO2气体保护堆焊的角变形动态过程.为了反映夹具和焊接件的接触状态,将夹具和焊件统一建立有限元模型.对计算焊接角变形的接触约束二维模型、位移约束二维模型和位移约束三维模型进行了比较,并与试验结果进行了对比分析.研究结果表明:虽然二维模型不能反映焊接角变形的动态过程,但能得到和试验结果一致的残余角变形;三维模型能反映焊接过程中的动态角变形,但计算效率低;接触约束模型能计算出焊接件在夹具作用下的摩擦力和接触压力.     

金属塑性成形的三维刚塑性有限元模拟技术研究

本文对三维刚塑性有限元模拟理论及有关技术问题进行了系统的研究,针对模拟过程中的模具型腔曲面几何描述,动态接触边界处理等关键技术提出了有效的算法,开发了相应的三维模拟软件。并以球冲头压缩方坯和曲轴成形为例进行了模拟,计算结果表明所提出的算法和软件系统是可行的。     

圆柱杆材料损伤模型的计算机模拟

在建立弹塑性有限元理论的基础上,将各向同性损伤与弹－塑性刚度耦合,形成弹塑性损伤刚度矩阵。采用隐格式分析技术,对圆截面杆颈缩过程进行有限元数值模拟。给出了损伤演化规律以及损伤场在杆中的分布,所得到的载荷曲线与实验值基本符合,验证了本模型的有效性。     

计算机有限元仿真在缺陷漏磁定量检测中的应用

介绍了有限元基本理论,采用有限元方法分析了棒材表面有无缺陷以及缺陷尺寸变化时的缺陷磁场的分布。仿真结果表明,采用有限元方法可以非常好的对缺陷漏磁场进行分析,分析结果揭示了缺陷尺寸与漏磁场分布之间的关系,为缺陷的定量检测提供了很好的依据。     

流溪河特大桥有限元仿真分析

有限元仿真分析是施工监控过程中重要的一环,为节段施工过程中结构安全和主梁最终达到设计线形提供理论分析依据。针对流溪河特大桥的实际情况,利用Midas/civil进行全桥梁单元模型的有限元仿真分析,分析中考虑该桥的施工过程及后期的收缩徐变效应。     

破碎机齿板应力变形有限元仿真研究

应用机械结构有限元仿真方法,对颚式破碎机齿板的应力和变形进行了仿真研究,通过对仿真结果的分析,认为齿板应力和变形仿真能够部分反映其真实受力状态.     

驱动桥的整体有限元动态模拟

针对驱动桥试验只能得到桥壳表面振动数据的问题,采用驱动桥整体动态模拟方法来弥补试验数据的不足,从而获得驱动桥内部任意位置的应力、位移、加速度等数据.对驱动桥总成建立三维模型和有限元模型,通过驱动桥总成模态试验与有限元模态计算结果的对比方法,来验证有限元模型的正确性,对驱动桥整体做有限元动态模拟,并利用台架试验对动态模拟结果进行了验证.试验结果表明,驱动桥的整体动态模拟表面振动数据与试验数据相一致,得到的驱动桥内部数据为驱动桥的振动噪声研究提供了直观依据.