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近年来,镁合金因其低密度、高比强度和可回收等一系列优点,受到极大地关注。但是由于镁的密排六方结构(hcp),导致其成形性能较差。所以研究一种简单、方便的成形工艺对加强镁合金的应用具有非常重要的意义。AZ80变形镁合金是AZ系列中强度最高的镁合金,具有很大的应用潜力。为此本文选用AZ80镁合金等通道挤压-轧制板为研究对象,研究了AZ80镁合金板的高温气压胀形工艺。首先,采用单向热拉伸试验在200~400℃范围内进行了各种拉伸速度的拉伸试验,得到了AZ80镁合金板在各种温度和应变速率下的真应力应变曲线,得到了流变应力、延伸率等基础数据,研究结果显示,AZ80镁合金板材在应变速率为2×10-4s-1,温度为300℃时,延伸率可达到389.8%。用自由胀形模具对1.0mm厚的AZ80镁合金板材进行了气压胀形试验,以半球件胀破时的高度作为衡量其胀形能力的标准,研究了温度和气压对胀形能力的影响,并分析了厚度的变化。实验结果表明,300℃,0.8MPa下的胀形高度最大,达到41.5mm,高径比H/d=0.52。胀形过程中,会发生厚度不均现象。通过观察在不同温度和气压下胀形件的微观组织,分析了气压胀形过程中的组织演变规律和变形机理。结果表明,胀形过程中会发生动态再结晶。根据以上研究结果,在300℃进行了直径80mm筒形件、70mm×50mm盒形件的快速气压胀形试验。采用1.0mm厚的板材,可成形出高度15mm的筒形件,采用0.8mm厚的板材,可成形出14mm高的盒形件,而采用1.2mm的板材,可成形出高度20mm的筒形件和盒形件,并分析了厚度分布规律。通过在板料上丝网印刷直径2.5mm的小圆,利用单向热拉伸试验、气压胀形半球件、筒形件和盒形件研究了AZ80镁合金板的高温成形极限,绘制出了快速气压胀形时的高温成形极限图(FLD)。并通过扫描电镜分析断口形貌,探讨了AZ80镁合金气压胀形的断裂机制,得到了其断裂机制为微孔聚集型断裂的结论。最后,用数值模拟和试验两种方法,研究了气压胀形半球件、筒形件和盒形件时的壁厚分布规律。数值模拟采用有限元分析软件MSC.MARC/MENTAT软件进行,采用壳单元模拟了AZ80镁合金板料气压胀形过程,模拟结果与试验结果吻合良好,误差率仅为10%,表明可用有限元方法预测成形件的厚度。