镁/铝爆炸焊接复合板的轧制变形

发布时间：2020-12-17 18:40

　　镁合金具有比强度高、比刚度高、减震性能好和电磁屏蔽性能强等优点,但是其耐腐蚀性差是限制镁合金广泛应用的原因之一。相比之下,铝合金在表面易生成致密的氧化膜,耐蚀性能较好。因此在镁合金的表面覆盖一层耐腐蚀性较好的铝合金,可以提高其耐蚀性并改善镁合金的加工性能,充分发挥二者的性能优势。采用先爆炸焊接制坯再轧制的方法来制备镁/铝复合板,可以综合两种加工方法的优点,获得较薄且结合强度高的镁铝复合板,提高生产效率和降低成本,具有广阔的应用前景。在镁/铝复合板轧制过程中,由于两种金属的性质不同,当轧制温度过低时两种材料的性能相差过大,不利于复合板轧制时界面的均匀变形;轧制温度过高时则会加剧复合板元素的扩散,生成大量硬而脆的金属间化合物,轧制时易在界面出现脆性裂纹,因此轧制工艺参数的合理与否直接影响到复合板能否轧制成功及轧制质量。本文采用有限元软件ABAQUS对不同铝/镁厚度比、温度和压下率条件下复合板的热轧过程进行模拟,旨在节约成本,确定合适的轧制工艺参数,为实际轧制提供指导。首先,采用爆炸焊接法对AZ31B/6061进行复合,观察到复合板界面呈波状,且存在少量熔化块;镁侧有大量绝热剪切带生成;界面... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 叠层复合材料的制备方法
        1.1.1 叠层复合材料的特点及应用
        1.1.2 叠层金属复合材料的制备方法
    1.2 镁/铝复合板的制备及研究现状
    1.3 复合板轧制的数值模拟
    1.4 本文研究意义及内容
第二章 镁/铝爆炸复合板的制备及分析
    2.1 镁/铝爆炸复合板的制备
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 镁铝爆炸焊接试验过程
    2.2 镁/铝复合板界面组织及成分分析
        2.2.1 镁/铝复合板的宏观形貌
        2.2.2 镁/铝复合板的微观形貌
        2.2.3 镁/铝复合板界面显微硬度
    2.3 热处理对镁/铝复合板界面的影响
    2.4 本章小结
第三章 镁/铝爆炸复合板热轧数值模拟的有限元模型
    3.1 Abaqus软件简介及有限元几何模型的建立
        3.1.1 Abaqus软件简介
        3.1.2 有限元几何模型
    3.2 复合板轧制模型的建立
        3.2.1 网格划分及单元选择
        3.2.2 AZ31B镁合金与6061铝合金材料模型
        3.2.3 有限元模型中复合板与轧辊接触的定义
        3.2.4 有限元模型中边界条件的设定
        3.2.5 有限元模型中初始条件及约束的设定
    3.3 本章小结
第四章 质量缩放在镁/铝爆炸复合板轧制模拟的应用
    4.1 引言
    4.2 质量缩放的意义及理论依据
        4.2.1 质量缩放的意义
        4.2.2 质量缩放的理论依据
        4.2.3 质量缩放系数选取原则
    4.3 质量缩放系数在镁/铝合板轧制模拟中的分析
    4.4 本章小结
第五章 镁/铝爆炸复合板轧制影响因素分析
    5.1 引言
    5.2 正交试验方案设计
    5.3 各因素对轧制结果的影响分析
        5.3.1 各因素对翘曲程度的影响
        5.3.2 各因素对界面应变差的影响
        5.3.3 最优工艺参数
    5.4 复合板最优轧制工艺参数数值模拟结果分析
        5.4.1 复合板温度场分析
        5.4.2 复合板应力场分析
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
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[2]中厚板轧制变形数值模拟[J]. 刘陈新.  宽厚板. 2014(06)
[3]铜覆铝板对称轧制复合工艺研究[J]. 吕爽.  新技术新工艺. 2014(12)
[4]非对称轧制参数对钛钢爆炸复合板结构性能的影响(英文)[J]. 江海涛,阎晓倩,刘继雄,段晓鸽,曾尚武.  稀有金属材料与工程. 2014(11)
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博士论文
[1]基于实验的镁合金本构模型及其在轧制数值模拟中的应用研究[D]. 钱小磊.吉林大学 2014

硕士论文
[1]Al/Mg/Al叠层复合材料轧制复合工艺研究[D]. 徐希军.南京理工大学 2009
[2]镁合金—铝合金爆炸复合材料界面组织与性能的影响研究[D]. 张立奎.南京理工大学 2008
[3]基于有限元模拟的环件轧制锻透及残余应力研究[D]. 钱东升.武汉理工大学 2006
[4]双金属复合材料冷轧变形行为及结合强度的研究[D]. 田德旺.武汉科技大学 2006



本文编号：2922501