铝镁双金属等温挤压成形及界面组织演化与力学性能研究
发布时间：2021-01-13 07:29
随着科学技术的发展,结构轻量化设计技术越来越受到重视,有很大的发展前景,其中铝与镁均属于轻质材料,在结构轻量化设计技术及环保问题中倍受青睐。由于镁合金易被腐蚀,极大地限制了其使用范围。铝及铝合金表面能够形成一层致密的氧化物薄膜,使其耐腐蚀性能拥有比较好,故本文采用等温挤压的方式在镁合金外表面包覆一层铝或铝合金,以制备出耐腐性能优异的镁铝复合材料。本文采用Deform-3D有限元模拟软件,利用其刚塑性算法建立了铝镁双金属等温挤压成形模型,研究了AA6060铝合金和AZ31镁合金在等温挤压过程中的金属流动规律、等效塑性应力、等效塑性应变、温度场的分布等,并结合正交试验研究了挤压温度、挤压速度、模角及坯料几何尺寸对成形载荷的影响,最终得到了最佳挤压成形工艺参数。通过有限元模拟计算和实验验证,并结合实际生产情况,得到镁铝双金属等温挤压成形最佳工艺参数组合为:挤压速度n=2mm/s,铝坯料尺寸是Φ10mm×20mm,镁芯尺寸是Φ5mm×19mm,挤压温度T=360℃,挤压模具角度a=90°。对成形质量较好的挤压制品进行微观组织和力学性能分析研究,采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
密排六方结构
图 1.2 Mg-Al 二元相图铝由于物理化学性能的差异，使得镁与铝异种金属间进行结合时的变差，并且镁与铝发生共晶反应产生大量的镁铝系金属间化合物，的塑韧性变差。金属挤压概述金属挤压成形工艺属挤压技术最先是在德国兴起的，随后慢慢的扩展到欧洲各发达国双金属挤压制备复合材料的研究相对较晚一些，直到 1960 年才开始的视线。到 21 世纪，双金属复合材料被应用在各个重要领域，其中双金属复合材料的偏多，以下为具有代表意义的几种双金属挤压方液挤压法[26]静液挤压法原理如图 1.3 所示。当采用此方法进行双时，由于外层坯料与挤压筒、挤压垫之间填充的是高压粘稠介质，料与挤压筒及挤压垫之间产生大摩擦，使得外层金属只受很小的粘
图 1.3 静液法挤压示意图)连续挤压法[27]连续挤压法原理如图 1.4 所示。其在挤压利用坯料与挤压筒之间产生的摩擦能量，这一作用使得金耗得以明显下降。并且对于一些在常温状态下塑性变形能来进行提高其塑性再进行挤压的金属，在选择使用连续挤大量的热，可提供金属塑性变形，所以对坯料不采取加热并在挤压过程中可以连续无间断挤压，所以可以获得满足的制品。
【参考文献】：
期刊论文
[1]试析铝合金加工技术的现状与发展趋势[J]. 张燕,郑汝宁. 世界有色金属. 2018(05)
[2]汽车轻量化技术:铝/镁合金及其成型技术发展动态[J]. 付彭怀,彭立明,丁文江. 中国工程科学. 2018(01)
[3]汽车轻量化先进焊接技术研究进展[J]. 李报,陈思杰,赵丕峰. 热加工工艺. 2018(03)
[4]多孔模具静液挤压镁合金棒材影响因素分析[J]. 王猛,袁人枢. 现代制造工程. 2018(01)
[5]铝镁异种金属复合挤压成形及界面微观组织[J]. 乔及森,向阳芷,聂书才,张涵. 材料工程. 2017(11)
[6]全包覆1060/AZ31/1060复合板的界面组织[J]. 赵鸿金,岳野,张荣伟,李涛涛. 金属热处理. 2017(07)
[7]镁铝轻质复合板多层挤压复合工艺[J]. 李雷,吴小俊. 锻压技术. 2017(04)
[8]由铝板应用现状和趋势看镁板发展前景[J]. 韩晨,孙付涛. 有色金属材料与工程. 2017(01)
[9]Conclad连续挤压法制备侧向复合型Cu/Al复合材料[J]. 凌聪,钟毅,陈业高,王飞,郜晓雷. 特种铸造及有色合金. 2017(01)
[10]轻量化多材料汽车车身连接技术进展[J]. 李永兵,马运五,楼铭,雷海洋,林忠钦. 机械工程学报. 2016(24)
博士论文
[1]镁合金AZ31/铝合金6061异种金属接触反应钎焊研究[D]. 赵丽敏.大连理工大学 2010
[2]管材热挤压成型关键技术的研究与实现[D]. 陈昆.武汉理工大学 2007
硕士论文
[1]包覆挤压Mg MB26/Al 7075双金属的组织与力学性能研究[D]. 张蕊.重庆理工大学 2018
[2]铝/镁合金爆炸焊接层状复合材料界面行为的研究[D]. 张楠.太原理工大学 2015
[3]4045/3003铝合金双金属管复合挤压成形工艺研究[D]. 伍豪杰.湖南大学 2013
[4]6061铝合金等温挤压热变形行为研究及工艺参数优化[D]. 李明娥.兰州理工大学 2010
[5]基于DEFORM-3D的7050铝合金大锻件成形工艺与晶粒尺寸演化研究[D]. 刘超.中南大学 2009
本文编号：2974477
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
密排六方结构
图 1.2 Mg-Al 二元相图铝由于物理化学性能的差异，使得镁与铝异种金属间进行结合时的变差，并且镁与铝发生共晶反应产生大量的镁铝系金属间化合物，的塑韧性变差。金属挤压概述金属挤压成形工艺属挤压技术最先是在德国兴起的，随后慢慢的扩展到欧洲各发达国双金属挤压制备复合材料的研究相对较晚一些，直到 1960 年才开始的视线。到 21 世纪，双金属复合材料被应用在各个重要领域，其中双金属复合材料的偏多，以下为具有代表意义的几种双金属挤压方液挤压法[26]静液挤压法原理如图 1.3 所示。当采用此方法进行双时，由于外层坯料与挤压筒、挤压垫之间填充的是高压粘稠介质，料与挤压筒及挤压垫之间产生大摩擦，使得外层金属只受很小的粘
图 1.3 静液法挤压示意图)连续挤压法[27]连续挤压法原理如图 1.4 所示。其在挤压利用坯料与挤压筒之间产生的摩擦能量，这一作用使得金耗得以明显下降。并且对于一些在常温状态下塑性变形能来进行提高其塑性再进行挤压的金属，在选择使用连续挤大量的热，可提供金属塑性变形，所以对坯料不采取加热并在挤压过程中可以连续无间断挤压，所以可以获得满足的制品。
【参考文献】：
期刊论文
[1]试析铝合金加工技术的现状与发展趋势[J]. 张燕,郑汝宁. 世界有色金属. 2018(05)
[2]汽车轻量化技术:铝/镁合金及其成型技术发展动态[J]. 付彭怀,彭立明,丁文江. 中国工程科学. 2018(01)
[3]汽车轻量化先进焊接技术研究进展[J]. 李报,陈思杰,赵丕峰. 热加工工艺. 2018(03)
[4]多孔模具静液挤压镁合金棒材影响因素分析[J]. 王猛,袁人枢. 现代制造工程. 2018(01)
[5]铝镁异种金属复合挤压成形及界面微观组织[J]. 乔及森,向阳芷,聂书才,张涵. 材料工程. 2017(11)
[6]全包覆1060/AZ31/1060复合板的界面组织[J]. 赵鸿金,岳野,张荣伟,李涛涛. 金属热处理. 2017(07)
[7]镁铝轻质复合板多层挤压复合工艺[J]. 李雷,吴小俊. 锻压技术. 2017(04)
[8]由铝板应用现状和趋势看镁板发展前景[J]. 韩晨,孙付涛. 有色金属材料与工程. 2017(01)
[9]Conclad连续挤压法制备侧向复合型Cu/Al复合材料[J]. 凌聪,钟毅,陈业高,王飞,郜晓雷. 特种铸造及有色合金. 2017(01)
[10]轻量化多材料汽车车身连接技术进展[J]. 李永兵,马运五,楼铭,雷海洋,林忠钦. 机械工程学报. 2016(24)
博士论文
[1]镁合金AZ31/铝合金6061异种金属接触反应钎焊研究[D]. 赵丽敏.大连理工大学 2010
[2]管材热挤压成型关键技术的研究与实现[D]. 陈昆.武汉理工大学 2007
硕士论文
[1]包覆挤压Mg MB26/Al 7075双金属的组织与力学性能研究[D]. 张蕊.重庆理工大学 2018
[2]铝/镁合金爆炸焊接层状复合材料界面行为的研究[D]. 张楠.太原理工大学 2015
[3]4045/3003铝合金双金属管复合挤压成形工艺研究[D]. 伍豪杰.湖南大学 2013
[4]6061铝合金等温挤压热变形行为研究及工艺参数优化[D]. 李明娥.兰州理工大学 2010
[5]基于DEFORM-3D的7050铝合金大锻件成形工艺与晶粒尺寸演化研究[D]. 刘超.中南大学 2009
本文编号：2974477
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