5083铝合金板环波反复拉延强变形工艺及有限元模拟
发布时间：2022-01-09 05:10
剧烈塑性变形（Severe Plastic Deformation,SPD）是制备细晶板材、优化板材性能的有效方法之一,能有效细化材料的晶粒尺寸,从而在很大程度上改善材料的物理化学和力学性能,尤其适用于难变形材料的塑性加工。本文结合现有板材剧烈塑性变形工艺的优缺点,创新地提出环波反复拉延强变形工艺,对5083铝合金板材进行细晶处理,并结合有限元模拟研究强变形各阶段等效应力应变的变化规律,对变形后的材料进行力学性能测试和微观组织分析。提出环波反复拉延强变形工艺并设计了三种工艺路线,即双套模具环波反复拉延+中间压平工艺、单套模具环波反复拉延+中间压平工艺和双套模具环波反复拉延工艺。对相关工艺参数进行了计算,并设计了不同工艺所采用的模具。在室温下对原始5083铝合金板材进行拉伸试验,获得应力应变相关数据,得出5083Al合金屈服强度、抗拉强度及断裂延伸率等力学性能参数。在扫描电子显微镜下观察拉伸试样断口形貌,分析断裂类型,为有限元模拟和环波模具波形参数设计提供数据支持。采用MSC.Marc有限元软件对环波反复拉延变形工艺进行模拟,分析各变形道次等效应力、应变和三向应力的分布规律。将变形区分成...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
反复弯折校直示意图
图 1-3 限制模压变形工艺示意图.4 反复拉深法(Repetitive Deep Drawing, RDD)燕山大学骆俊廷教授[17]在锥形件、球形件的成形工艺在传统拉深、胀形工创新地提出了反复拉深(RDD)、反复胀形(Repetitive Bulging, RB)等工艺。其锥形件的反复拉深工艺原理如图 1-4。12345123451212334545a)初始状态 b)一次拉深 c)二次拉深 d)三次拉深
第 1 章 绪 论衍射圆锥。当两个衍射圆锥延长到 CCD 相机前面的荧光屏，并与之相交在磷屏幕上形成菊池带，而后计算机系统对菊池带进行自动标定，从而获得菊池带晶面指数[35]。组织形貌、结构与取向、微区成分是材料的 3 个基本的信息，将 EBSD 和能谱仪(EDS)集成在一起便可同时获得以上三个信息。随着计算机运算速度的不断提升，EBSD 统计性差的不足也得到了弥补，现在取向的测定速度可达 1500 个/s[36]。Li 等[37]通过 EBSD 技术对累积叠轧焊之后板材的显微组织分布梯度和退火温度对再结晶织构演变进行深入研究。ARB 变形后板材中心层和表层区域均为等轴晶和拉长晶粒的混合组织，表层区域的等轴晶和大角度晶粒比例略高于中心层，中心层小角度晶界区域分布着层状的取向明显的团簇组织，此外表层区域应变较大，容易形成纳米晶，如图 1-9 纯铝板经 ARB 变形后板材中心层和表层晶粒及角度取向分布图所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]模压变形工艺及其研究进展[J]. 王宗申,管延锦,魏修亭,朱光明. 河北科技大学学报. 2017(03)
[2]建筑用铝合金板材高温及耐火性能研究[J]. 王大壮,金钟,李梦,杨丽军,王微微,韩烨. 世界有色金属. 2016(16)
[3]铝材在汽车上的开发应用及重点新材料产品研发方向[J]. 刘静安,盛春磊,刘志国,潘伟津. 铝加工. 2012(05)
[4]AZ31镁合金在累积叠轧焊过程中的界面焊合研究[J]. 詹美燕,李春明,张卫文,张大童. 材料工程. 2012(01)
[5]轧制温度和累积应变对累积叠轧焊AZ31镁合金板材组织和性能的影响[J]. 詹美燕,李春明,张卫文. 材料研究学报. 2011(06)
[6]反复折弯校直工艺研究进展[J]. 石凤健,黄忠富,王雷刚,芦笙. 材料导报. 2010(S1)
[7]超细晶钢铁材料细晶强化的进展[J]. 杨占林,赵福才,卢曦. 钢铁研究. 2009(03)
[8]铝合金AA5083超塑性变形力学特性[J]. 时张杰,童国权. 机械制造与自动化. 2007(06)
[9]汽车用铝合金的研究进展[J]. 王孟君,黄电源,姜海涛. 金属热处理. 2006(09)
[10]AZ91D镁合金挤压成形管材的组织性能研究[J]. 于宝义,包春玲,宋鸿武,乔日金,刘正,于海朋. 热加工工艺. 2005(08)
博士论文
[1]金属板材限制模压变形工艺的实验与数值模拟研究[D]. 王宗申.山东大学 2014
[2]累积叠轧焊法制备铝基复合材料的研究[D]. 刘崇宇.燕山大学 2013
硕士论文
[1]球底圆锥形件反复拉深成形工艺研究及有限元模拟[D]. 宋旭龙.燕山大学 2017
[2]TZM310合金累积叠轧制备工艺与性能研究[D]. 王代君.哈尔滨工程大学 2016
[3]球形件反复拉深成形新工艺有限元模拟及试验研究[D]. 田保瑞.燕山大学 2014
[4]汽车用轻量化铝合金板材温成形极限研究[D]. 卢金栋.大连理工大学 2014
[5]新型十二辊板带轧机变形分析及板凸度控制研究[D]. 李韦良.燕山大学 2012
[6]金属板材渐进成形关键理论研究[D]. 朱宁远.江西理工大学 2012
[7]森吉米尔二十辊轧机主体三维设计及有限元分析[D]. 宋涛涛.燕山大学 2010
本文编号：3578025
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
反复弯折校直示意图
图 1-3 限制模压变形工艺示意图.4 反复拉深法(Repetitive Deep Drawing, RDD)燕山大学骆俊廷教授[17]在锥形件、球形件的成形工艺在传统拉深、胀形工创新地提出了反复拉深(RDD)、反复胀形(Repetitive Bulging, RB)等工艺。其锥形件的反复拉深工艺原理如图 1-4。12345123451212334545a)初始状态 b)一次拉深 c)二次拉深 d)三次拉深
第 1 章 绪 论衍射圆锥。当两个衍射圆锥延长到 CCD 相机前面的荧光屏，并与之相交在磷屏幕上形成菊池带，而后计算机系统对菊池带进行自动标定，从而获得菊池带晶面指数[35]。组织形貌、结构与取向、微区成分是材料的 3 个基本的信息，将 EBSD 和能谱仪(EDS)集成在一起便可同时获得以上三个信息。随着计算机运算速度的不断提升，EBSD 统计性差的不足也得到了弥补，现在取向的测定速度可达 1500 个/s[36]。Li 等[37]通过 EBSD 技术对累积叠轧焊之后板材的显微组织分布梯度和退火温度对再结晶织构演变进行深入研究。ARB 变形后板材中心层和表层区域均为等轴晶和拉长晶粒的混合组织，表层区域的等轴晶和大角度晶粒比例略高于中心层，中心层小角度晶界区域分布着层状的取向明显的团簇组织，此外表层区域应变较大，容易形成纳米晶，如图 1-9 纯铝板经 ARB 变形后板材中心层和表层晶粒及角度取向分布图所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]模压变形工艺及其研究进展[J]. 王宗申,管延锦,魏修亭,朱光明. 河北科技大学学报. 2017(03)
[2]建筑用铝合金板材高温及耐火性能研究[J]. 王大壮,金钟,李梦,杨丽军,王微微,韩烨. 世界有色金属. 2016(16)
[3]铝材在汽车上的开发应用及重点新材料产品研发方向[J]. 刘静安,盛春磊,刘志国,潘伟津. 铝加工. 2012(05)
[4]AZ31镁合金在累积叠轧焊过程中的界面焊合研究[J]. 詹美燕,李春明,张卫文,张大童. 材料工程. 2012(01)
[5]轧制温度和累积应变对累积叠轧焊AZ31镁合金板材组织和性能的影响[J]. 詹美燕,李春明,张卫文. 材料研究学报. 2011(06)
[6]反复折弯校直工艺研究进展[J]. 石凤健,黄忠富,王雷刚,芦笙. 材料导报. 2010(S1)
[7]超细晶钢铁材料细晶强化的进展[J]. 杨占林,赵福才,卢曦. 钢铁研究. 2009(03)
[8]铝合金AA5083超塑性变形力学特性[J]. 时张杰,童国权. 机械制造与自动化. 2007(06)
[9]汽车用铝合金的研究进展[J]. 王孟君,黄电源,姜海涛. 金属热处理. 2006(09)
[10]AZ91D镁合金挤压成形管材的组织性能研究[J]. 于宝义,包春玲,宋鸿武,乔日金,刘正,于海朋. 热加工工艺. 2005(08)
博士论文
[1]金属板材限制模压变形工艺的实验与数值模拟研究[D]. 王宗申.山东大学 2014
[2]累积叠轧焊法制备铝基复合材料的研究[D]. 刘崇宇.燕山大学 2013
硕士论文
[1]球底圆锥形件反复拉深成形工艺研究及有限元模拟[D]. 宋旭龙.燕山大学 2017
[2]TZM310合金累积叠轧制备工艺与性能研究[D]. 王代君.哈尔滨工程大学 2016
[3]球形件反复拉深成形新工艺有限元模拟及试验研究[D]. 田保瑞.燕山大学 2014
[4]汽车用轻量化铝合金板材温成形极限研究[D]. 卢金栋.大连理工大学 2014
[5]新型十二辊板带轧机变形分析及板凸度控制研究[D]. 李韦良.燕山大学 2012
[6]金属板材渐进成形关键理论研究[D]. 朱宁远.江西理工大学 2012
[7]森吉米尔二十辊轧机主体三维设计及有限元分析[D]. 宋涛涛.燕山大学 2010
本文编号：3578025
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