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Al-Mg-Sc合金超塑性能及其胀形工艺仿真的研究

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Al-Mg-Sc合金超塑性能及其胀形工艺仿真的研究

作者：芮玉龙南京航空航天大学

学位级别：硕士

Al-Mg-Sc合金有较高的强度和韧性,优良的耐蚀性和可焊性,有极好的超塑性,在汽车和航空工业有很好的应用前景。常温下该合金延伸率低,塑性加工困难。在超塑性状态下有很高的延伸率,Al-Mg-Sc合金超塑性研究成为当前研究的一个热点。本文... 详细信息

Al-Mg-Sc合金有较高的强度和韧性,优良的耐蚀性和可焊性,有极好的超塑性,在汽车和航空工业有很好的应用前景。常温下该合金延伸率低,塑性加工困难。在超塑性状态下有很高的延伸率,Al-Mg-Sc合金超塑性研究成为当前研究的一个热点。本文完成的是北京航空材料研究所的一项研究课题,研究Al-6Mg-0.2Sc合金的超塑性能和胀形工艺。首先进行单向拉伸试验并进行有限元模拟,得到在450℃,以2×10-3s-1等应变速率变形,有超过300%的最大延伸率。建立半球形和盒形件的有限元模型,进行等应变速率胀形的模拟,得到压力-时间曲线。并按照仿真结果进行等应变速率胀形实验,得到的厚度分布结果与模拟值非常吻合。超塑性胀形存在厚度分布不均和空洞等缺点。本文通过正反向超塑性胀形的有限元模拟,改善半球形件的厚度分布,模拟结果显示正反胀形半球形件,球顶点处厚度减薄率降低约10%,并进行了实验验证。通过增加胀形背压,降低成形件的空洞率,结果显示背压对于空洞率的降低有比较明显的作用,适当的背压甚至可以基本消除应变不是特别大时的空洞。

关键词：超塑性胀形有限元法空洞背压

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铝-镁-钪合金超塑性胀形工艺有限元分析

机械工程材料 2008年第2期32卷 81-84页

作者：张超沙玲芮玉龙上海工程技术大学机械工程学院上海201620 奇瑞集团安徽芜湖241000

为解决Al-6Mg-0.2Sc合金半球形件胀形过程中变形区的材料变形流动特点及材料参数等因素对变形的影响,对其胀形工艺进行了试验研究及仿真分析。结果表明:根据等应变速率胀形的模拟结果进行的等应变速率胀形得到的超塑性胀形件存在厚度分... 详细信息

为解决Al-6Mg-0.2Sc合金半球形件胀形过程中变形区的材料变形流动特点及材料参数等因素对变形的影响,对其胀形工艺进行了试验研究及仿真分析。结果表明:根据等应变速率胀形的模拟结果进行的等应变速率胀形得到的超塑性胀形件存在厚度分布不均和空洞等缺陷,最后采用钢正反向超塑性胀形工艺及增加背压等措施,对于改善胀形件厚度分布不均和降低空洞有比较明显的效果。

关键词：胀形有限元法空洞背压

Al-6Mg-0.2Sc合金高应变速率超塑成形性能

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中国有色金属学报 2005年第11期15卷 1665-1669页

作者：陈明和谢优华芮玉龙左敦稳王珉南京航空航天大学机电工程学院南京210016 北京航空材料研究院北京100095

在温度400～500℃、初始应变速率为2.0×10-4～2.0×10-2 s-1的条件下,对Al-6Mg-0.2Sc合金冷轧板材(初始晶粒尺寸为25μm)进行了相应的超塑性能、高应变速率超塑性胀形成形实验研究.结果表明:在450℃、初始应变速率为2.0×10-2s-1的实... 详细信息

在温度400～500℃、初始应变速率为2.0×10-4～2.0×10-2 s-1的条件下,对Al-6Mg-0.2Sc合金冷轧板材(初始晶粒尺寸为25μm)进行了相应的超塑性能、高应变速率超塑性胀形成形实验研究.结果表明:在450℃、初始应变速率为2.0×10-2s-1的实验条件下,Al-6Mg-0.2Sc合金冷轧板材具有高应变速率的超塑性能,其最大延伸率为421%;在高应变速率条件下,胀形成形大端直径为d154 mm,深度h为80 mm的锥形零件的成形时间为73 s,成形后零件的壁厚变薄的不均匀率小于8%.此外,还对成形零件的微观组织进行了初步的SEM观察分析.结果表明,成形零件的微观组织无明显粗化,其孔洞率小于1.5%.

关键词： Al-6Mg-0.2Sc合金高应变速率超塑性超塑性胀形微观组织

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玻璃纤维增强PA66制品翘曲变形的研究

工程塑料应用 2005年第12期33卷 23-25页

作者：左大平张益华芮玉龙南京航空航天大学

针对玻璃纤维增强尼龙66(PA66/GF)注射成型制品存在的翘曲变形缺陷,运用MoldflowMPI软件对PA66/GF进行了注射成型模拟分析。结果表明,GF的取向是影响PA66/GF注射成型制品翘曲变形的主要原因;增加制品厚度或增设浇口均可有效减小制品的... 详细信息

针对玻璃纤维增强尼龙66(PA66/GF)注射成型制品存在的翘曲变形缺陷,运用MoldflowMPI软件对PA66/GF进行了注射成型模拟分析。结果表明,GF的取向是影响PA66/GF注射成型制品翘曲变形的主要原因;增加制品厚度或增设浇口均可有效减小制品的翘曲变形。

关键词：玻璃纤维尼龙66 注射成型翘曲工艺参数优化

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MPI注射成型数值分析的实验验证

模具工业 2006年第7期32卷 14-17页

作者：左大平张益华芮玉龙南京航空航天大学机电学院

介绍利用ATOS激光流动测量仪对汽车风扇进行测量,获取风扇变形后的数据。按照实际的注射工艺条件,应用Moldflow软件对汽车风扇注射成型过程进行数值化模拟,并将模拟结果与测量结果进行比较,分析MPI的计算误差,对提高注射制品的精度、推... 详细信息

介绍利用ATOS激光流动测量仪对汽车风扇进行测量,获取风扇变形后的数据。按照实际的注射工艺条件,应用Moldflow软件对汽车风扇注射成型过程进行数值化模拟,并将模拟结果与测量结果进行比较,分析MPI的计算误差,对提高注射制品的精度、推广CAE技术在注射模具设计与制造过程中的应用具有十分重要的意义。

关键词：数值化模拟注射成型汽车风扇数据测量翘曲变形

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CAD技术在汽车风扇注射模设计中的应用

模具工业 2006年第2期32卷 6-8页

作者：左大平张益华芮玉龙南京航空航天大学机电学院

塑料制品及其模具设计是一个非常复杂的过程,传统的模具设计方法已经很难满足发展的需求,因此,注射模CAD技术在塑料模具设计过程中的地位越来越重要。现结合汽车风扇的注射模设计,研究了带有复杂曲面塑件的分型面创建和模具分割方法,实... 详细信息

塑料制品及其模具设计是一个非常复杂的过程,传统的模具设计方法已经很难满足发展的需求,因此,注射模CAD技术在塑料模具设计过程中的地位越来越重要。现结合汽车风扇的注射模设计,研究了带有复杂曲面塑件的分型面创建和模具分割方法,实现了注射模CAD技术在风扇类制品模具设计中的应用。

关键词：注射模 CAD 分型面汽车风扇模具设计

TA2/AZ31B/2024Al爆炸焊接复合板界面微观结构特征及其动态力学性能

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爆炸与冲击 2024年第4期44卷 139-156页

作者：梁汉良罗宁陈彦龙芮天安潘玉龙中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 安徽宝泰特种材料有限公司安徽宣城242500

运用平行法爆炸焊接工艺,开展了TA2/AZ31B/2024Al多层轻质金属板材爆炸焊接实验。通过扫描电镜、电子背散射衍射、分离式霍普金森压杆及三维轮廓扫描等测试技术,对多层爆炸焊接复合板界面微观结构特征、材料物相变化规律、复合板材动态... 详细信息

运用平行法爆炸焊接工艺,开展了TA2/AZ31B/2024Al多层轻质金属板材爆炸焊接实验。通过扫描电镜、电子背散射衍射、分离式霍普金森压杆及三维轮廓扫描等测试技术,对多层爆炸焊接复合板界面微观结构特征、材料物相变化规律、复合板材动态力学性能及材料冲击断口特征开展了系统研究。研究结果表明:焊后多层轻质金属复合板的4个焊接界面均呈现出爆炸焊接特有的波形结构特征,结合界面处无明显缺陷,总体焊接质量良好。结合界面处晶粒发生细化并形成细晶区,1060Al过渡层内晶粒组织由于强塑性变形呈现典型的拉长层状晶粒特征,4个结合界面处均出现明显的变形织构与再结晶织构特征。沿X方向的试样最大动态抗压强度达605 MPa,分层断口界面三维形貌呈现近似水面波纹的独特结构特征。沿Z方向的试样最大动态抗压强度达390 MPa,断口界面三维形貌呈现明显的纤维状韧性断裂特征。

关键词：轻质金属多层复合板爆炸焊接界面微观结构动态力学性能