【摘 要】
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随着基础结构材料轻量化需求的增加,高性能镁合金管材在航空航天以及流体管道领域具有广泛的应用前景,但是由于镁合金自身的特性局限,以及其轧制技术的研究时间短,目前关于大尺寸镁合金无缝管的轧制工艺还有待进一步深入研究。因此本文研究了AZ31B镁合金无缝管生产的第一道工序——斜轧穿孔工艺,利用热压缩试验及数值模拟相结合的方法,针对镁合金铸锭斜轧穿孔过程的热变形行为、微观组织演变、工艺参数优化等展开研究,期
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随着基础结构材料轻量化需求的增加,高性能镁合金管材在航空航天以及流体管道领域具有广泛的应用前景,但是由于镁合金自身的特性局限,以及其轧制技术的研究时间短,目前关于大尺寸镁合金无缝管的轧制工艺还有待进一步深入研究。因此本文研究了AZ31B镁合金无缝管生产的第一道工序——斜轧穿孔工艺,利用热压缩试验及数值模拟相结合的方法,针对镁合金铸锭斜轧穿孔过程的热变形行为、微观组织演变、工艺参数优化等展开研究,期望对镁合金无缝管轧制技术的进一步完善提供指导。本文利用热压缩试验获得的应力-应变曲线数据,与相同工艺参数下的组织演变进行对比,分析其影响规律,进一步探讨变形过程中的形核机制以及动态再结晶程度对其晶粒尺寸产生的影响。同时根据曲线数据,拟合得到轧制过程中AZ31B镁合金的本构方程、流动应力预测模型以及热变形加工图,分析得到镁合金轧制过程中的加工窗口参数,并将结果作为AZ31B镁合金的物理参数应用于DEFORM-3D软件模拟中。利用DEFORM-3D软件对AZ31B镁合金无缝管斜轧穿孔过程进行了模拟,分别对轧件以及轧辊的温度参数进行了设置,分析了穿孔后镁合金无缝管的等效应力分布、金属流动行为以及壁厚尺寸的稳定性。最后对模拟结果进行实验验证,表明在500℃下能得到的镁合金无缝管,其轴向组织和纵向组织更趋向于均匀的同时其壁厚宽度更加稳定,各方面性能均有所提高。
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