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az31b镁合金轧板差温剪切旋压成形组织和性能的研究

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热加工工艺 2024年第3期53卷 105-109,113页

作者：秦林新杨文华郝爱国崔旭昌王锋华董杰中国工程物理研究院机械制造工艺研究所四川绵阳621900 上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心上海200240

在100~300℃成形温度开展了az31b镁合金薄板差温剪切旋压实验,并分析研究了温度对成形工件微观组织和力学性能的影响规律。结果表明:az31b板材在150~300℃具有良好的差温剪切旋压成形性;150℃成形时,工件微观组织中以变形孪晶为主,晶界... 详细信息

在100~300℃成形温度开展了az31b镁合金薄板差温剪切旋压实验,并分析研究了温度对成形工件微观组织和力学性能的影响规律。结果表明:az31b板材在150~300℃具有良好的差温剪切旋压成形性;150℃成形时,工件微观组织中以变形孪晶为主,晶界分布着亚微米级再结晶晶粒,随着温度上升,再结晶体积分数增加,在250、300℃成形时,获得完全动态再结晶组织。工件在200℃成形后获得最佳综合力学性能,在150℃旋压后工件强度最高。

关键词： az31b镁合金差温剪切旋压组织性能

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az31b镁合金在薄液膜下的腐蚀行为

太原理工大学学报 2024年

作者：肖东孙俊丽侯利锋刘笑达卫英慧太原理工大学材料科学与工程学院山西省金属材料腐蚀与防护工程技术中心

为了更深入地理解镁合金大气腐蚀行为，本研究通过薄液膜(TEL)浸泡实验、电化学测试、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)分析。研究了挤压态和铸态az31b在不同厚度的3.5 wt％NaCl 薄液膜(TEL)和本体(bulk... 详细信息

为了更深入地理解镁合金大气腐蚀行为，本研究通过薄液膜(TEL)浸泡实验、电化学测试、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)分析。研究了挤压态和铸态az31b在不同厚度的3.5 wt％NaCl 薄液膜(TEL)和本体(bulk)溶液中的腐蚀行为。结果表明，不同加工状态的az31b镁合金在3.5 wt％NaCl本体溶液中腐蚀速率均大于TEL，且TEL中的腐蚀速率随液膜厚度的降低而减小。TEL条件下有利于Mg5(CO3)4(OH)2·5H2O生成，能够增强腐蚀产物膜的保护能力。TEL中挤压态az31b腐蚀形态为均匀腐蚀，耐蚀性随着浸泡时间的增加整体呈上升趋势，铸态az31b以局部腐蚀为主，耐蚀性随浸泡时间增加持续降低。

关键词： az31b镁合金薄液膜电化学腐蚀行为

基于翻孔试验的az31b镁合金薄板温成形特点研究

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塑性工程学报 2024年第5期31卷 37-47页

作者：胡威薛松何其其高洪晨邓瑞许明龙何绍祥李泽农西南科技大学制造科学与工程学院四川绵阳621010

以1.6 mm厚的az31b镁合金板料为研究对象,利用Deform-3D软件探究了温成形翻孔工艺的成形特点,分析了成形温度、冲压速度和压边间隙对制件成形过程中等效应力、成形载荷及厚度变化的影响规律和机理,在此分析结果基础上提出了翻孔优化工艺... 详细信息

以1.6 mm厚的az31b镁合金板料为研究对象,利用Deform-3D软件探究了温成形翻孔工艺的成形特点,分析了成形温度、冲压速度和压边间隙对制件成形过程中等效应力、成形载荷及厚度变化的影响规律和机理,在此分析结果基础上提出了翻孔优化工艺,并通过对比优化工艺下仿真试验和物理试验中制件的变形情况,验证了模拟仿真的正确性。结果表明,扩孔阶段制件凸缘区材料应力波动幅度最大,达到141.29 MPa,减薄和增厚最严重的区域分别是伸长区底部和凸缘区,分别达到20.00%和3.13%,温度与材料的等效应力峰值及应力分布不均匀性呈负相关,较低的冲压速度可以给材料变形提供充足的缓冲时间,有利于降低等效应力峰值和增厚率,压边间隙主要影响材料厚度变化情况而对材料主变形区等效应力的影响较小,仿真试验与物理试验制件的终态材料厚度分布趋势一致,凸模峰值载荷误差为0.94 kN,仿真试验结果与物理试验结果具有良好的一致性。

关键词： az31b镁合金温成形翻孔成形特点

基于韧性断裂准则的az31b镁合金板材成形极限预测

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燕山大学学报 2024年第1期48卷 11-18页

作者：张瑞昭孔博炜崔忠冠陈伟任丽梅燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

结合损伤起始判据和损伤演化准则,建立了完整的韧性断裂准则,基于AbAQUS中韧性损伤材料模型对az31b镁合金板材成形极限进行了预测。通过拟合单向拉伸应力应变曲线得到材料本构模型及损伤演化参数,建立了板材的Nakazima半球形凸模胀形有... 详细信息

结合损伤起始判据和损伤演化准则,建立了完整的韧性断裂准则,基于AbAQUS中韧性损伤材料模型对az31b镁合金板材成形极限进行了预测。通过拟合单向拉伸应力应变曲线得到材料本构模型及损伤演化参数,建立了板材的Nakazima半球形凸模胀形有限元仿真模型,再基于韧性断裂准则预测了az31b镁合金板材室温下的成形极限,并分析了不同板材断裂失效判据对成形极限的影响。研究结果表明,基于所建立的韧性断裂准则,并以损伤演化过程中应变路径转变作为断裂失效判据,可以较准确地预测镁合金板材成形极限,得到的成形极限图与实验结果吻合较好。

关键词：损伤准则韧性断裂准则 az31b镁合金成形极限

基于损伤耦合粘塑性模型的az31b镁合金温变形行为研究

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热加工工艺 2024年第7期53卷 121-127,131页

作者：赵江波谢延敏刘程李伟杜凌峰杜美钰冯凯西南交通大学机械工程学院四川成都610031

为了准确描述az31b镁合金温变形中材料硬化、损伤和断裂行为,建立了基于位错密度的粘塑性模型与GTN损伤模型耦合的本构模型。在不同温度和应变率下对试样进行温拉伸试验,获得合金温变形下的应力-应变曲线。基于材料高温变形机理,以位错... 详细信息

为了准确描述az31b镁合金温变形中材料硬化、损伤和断裂行为,建立了基于位错密度的粘塑性模型与GTN损伤模型耦合的本构模型。在不同温度和应变率下对试样进行温拉伸试验,获得合金温变形下的应力-应变曲线。基于材料高温变形机理,以位错密度为内变量,建立粘塑性模型来描述材料的硬化行为,并采用智能算法来识别模型的材料参数。为描述材料温变形过程中的损伤演变,将GTN损伤模型与已建立的粘塑性模型进行耦合,建立温拉伸仿真有限元模型,利用Kriging代理模型结合智能算法反求损伤模型参数。最后,利用已建立的损伤耦合粘塑性模型分析温拉伸过程中的损伤演化和预测温胀形过程的破裂行为,并与试验结果进行对比。结果表明,该本构模型可以准确地预测az31b温变形过程中的损伤和断裂。

关键词： az31b镁合金温成形位错密度 GTN模型

不同板厚az31b镁合金CMT焊接接头性能对比试验

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金属加工(热加工) 2024年

作者：刘建军梁连杰曹兴华刘晨李文娟中车南京浦镇车辆有限公司

使用CMT焊接方法对两种厚度（3mm及6mm）的az31b镁合金进行焊接试验，并对焊缝进行了焊缝形貌、微观结构、显微硬度、断口及疲劳性能等方面的试验分析。结果表明：合理的焊接参数能得到优化的焊缝，且金相组织与板厚无关。3mm厚的az31b... 详细信息

使用CMT焊接方法对两种厚度（3mm及6mm）的az31b镁合金进行焊接试验，并对焊缝进行了焊缝形貌、微观结构、显微硬度、断口及疲劳性能等方面的试验分析。结果表明：合理的焊接参数能得到优化的焊缝，且金相组织与板厚无关。3mm厚的az31b镁合金可达到母材抗拉强度的83%，6mm厚的az31b镁合金可达到母材抗拉强度的88.7%，说明az31b镁合金CMT焊接接头的脆性随着板厚增加，同时接头的显微硬度整体呈W形分布，焊缝区显微硬度高于热影响区且薄板热影响区硬度略高于厚板。在进行了200万次循环后，接头的疲劳强度为16.72MPa，仅为其抗拉强度的7.8%，焊接接头的疲劳强度远低于它们的抗拉强度。接头拉伸断裂位置位于母材，呈45°角切断，断裂位置与显微硬度最低位置相吻合，接头的断裂区域有明显的塑性变形痕迹。

关键词： az31b镁合金 CMT焊接焊接接头焊接试验

az31b镁合金板材折弯过程中性层偏移规律研究

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稀有金属材料与工程 2023年第3期52卷 921-928页

作者：王荣军李广锋张鹏翀黄志权马立峰太原科技大学机械工程学院山西太原030024 山西师范大学、现代文理学院转设筹备处山西临汾041000

有效预测和评估板材变形程度对折弯成形工艺和产品精度控制有着现实的指导意义,且中性层偏移是衡量折弯板材拉压区域不均匀变形程度的重要参数。依据塑性变形理论中微元体应力平衡条件,基于能够体现镁合金拉压不对称性的Yoon2014屈服准... 详细信息

有效预测和评估板材变形程度对折弯成形工艺和产品精度控制有着现实的指导意义,且中性层偏移是衡量折弯板材拉压区域不均匀变形程度的重要参数。依据塑性变形理论中微元体应力平衡条件,基于能够体现镁合金拉压不对称性的Yoon2014屈服准则,得到了az31b镁合金板材折弯过程中中性层偏移量计算模型,并辅以有限元模拟和相应实验对中性层偏移模型进行验证。结果表明:所建立模型能够对镁板中性层偏移现象进行可靠预测,镁板在折弯过程中,受拉压不对称性的影响,中性层向拉伸侧偏移;折弯后角度越小,中性层偏移量越大,在折弯角度至90°,压下量为40~47 mm之间时的中性层偏移程度最明显。

关键词： az31b镁合金拉压不对称性折弯中性层偏移

az31b镁合金板热拉深成形工艺参数优化及微观组织演变

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塑性工程学报 2023年第7期30卷 32-40页

作者：任怡薛松彭奕高洪晨胡威何其其贺红梅西南科技大学制造科学与工程学院四川绵阳621010

为了探索合适的工艺参数和微观组织演变,得到镁合金板热拉深成形质量最优的工艺参数组合及零件在热拉深成形时的微观组织演变规律,以厚度为1.6 mm的az31b镁合金为研究对象,利用正交试验法进行筒形件的热拉深成形试验。以成形温度、凸模... 详细信息

为了探索合适的工艺参数和微观组织演变,得到镁合金板热拉深成形质量最优的工艺参数组合及零件在热拉深成形时的微观组织演变规律,以厚度为1.6 mm的az31b镁合金为研究对象,利用正交试验法进行筒形件的热拉深成形试验。以成形温度、凸模运动速度和润滑剂种类这3个工艺参数作为影响因素,最大拉深高度和最大拉深力作为试验评价指标,建立3因素3水平的正交试验。对试验结果进行极差和方差分析,得到工艺参数对试验指标的影响主次关系与显著性影响,并对优选试验方案成形的筒形件进行了壁厚测试,综合最大拉深高度和成形质量分析得到最优工艺参数组合。最后,对零件微观组织演变规律进行了探究。结果表明,成形温度为240℃,凸模运动速度为30 mm·min^(-1),润滑剂采用二硫化钼锂基脂时,筒形件拉深高度达到最大值,壁厚均匀,成形质量良好。

关键词： az31b镁合金热拉深成形正交试验微观组织演变

az31b镁合金仿生TIG焊接接头的组织和性能

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材料热处理学报 2023年第2期44卷 179-188页

作者：时海芳张正强姜永恒孟超辽宁工程技术大学材料科学与工程学院辽宁阜新123000

镁合金焊接接头的微观组织对其力学性能有显著影响,限制其更广泛应用。受大自然生物结构所表现的优异力学性能的启发,利用激光重熔技术在镁合金钨极惰性气体保护焊(TIG焊)焊接接头表面制备了与生物体表类似的“软硬”交替结构来改善其... 详细信息

镁合金焊接接头的微观组织对其力学性能有显著影响,限制其更广泛应用。受大自然生物结构所表现的优异力学性能的启发,利用激光重熔技术在镁合金钨极惰性气体保护焊(TIG焊)焊接接头表面制备了与生物体表类似的“软硬”交替结构来改善其力学性能。采用激光共聚焦显微镜、扫描电镜、能谱仪、硬度计、万能拉伸试验机、有限元分析等研究了不同试样的微观组织和力学性能。结果表明:激光仿生处理后,处理区形成了细小的等轴晶粒并且显微硬度明显增加,仿生试样的强度和延展性同时提高。结合有限元分析结果可知,仿生结构对力学性能的有益影响可归因于微观组织的变化和“软硬”交替结构带来的应力传递和重分布。

关键词： az31b镁合金 TIG焊接激光仿生微观组织力学性能