中國有色金屬學(xué)報(bào)：AZ31B鎂合金板材快速氣壓脹形行為
2022-06-14【作 者】王剛;王建瓏;張拓達(dá);張治朋
【前 言】
輕量化是航空、航天、汽車等領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，鎂合金必將大量代替鋁合金及其它材料，隨著鎂合金板材軋制、板材熱加工技術(shù)以及變形鎂合金的發(fā)展，使鎂合金殼形件和管形件大量應(yīng)用成為可能。但鎂合金板材在室溫下塑性差，難以進(jìn)行塑性成形，因此，鎂合金板殼件熱加工已經(jīng)成為塑性加工界的熱點(diǎn)。AZ31 是應(yīng)用最廣的變形鎂合金，國外 PANICKER等[1]研究了超塑性 AZ31 鎂合金板材的微觀組織演變和晶界滑移， KAYA 等[2]開發(fā)了 AZ31 鎂合金的非等溫深沖工藝。TSAI 等[3]試驗(yàn)用鎂合金板材熱沖壓加工筆記本外殼，CESCHINI 等[4]研究了雙輥鑄軋的 AZ31鎂合金板材的超塑性；國內(nèi) CHENG 等[5]、REN 等[6]、張凱鋒等[7]和 WANG 等[8]也在鎂合金板材熱拉深和超塑成形理論研究方面做了大量的研究工作。
快速氣壓脹形技術(shù)是近 10 年來發(fā)展起來的技術(shù)，使氣壓脹形技術(shù)用于大批量生產(chǎn)成為可能。目前，對(duì)鋁合金的快速氣壓脹形研究較多，通用汽車公司開發(fā)了快速氣壓脹形專用的鋁合金 AA5083，并且美國通用汽車、日本本田汽車公司均已采用快速氣壓脹形技術(shù)生產(chǎn)了汽車覆蓋件產(chǎn)品[9?10]；對(duì)鎂合金快速氣壓脹形的研究相對(duì)較少，CARTER 等[11]對(duì) AZ31 鎂合金的快速氣壓脹形性以及應(yīng)用進(jìn)行了研究。
本文作者研究等通道擠壓?軋制 AZ31 鎂合金板材的快速氣壓脹形工藝基礎(chǔ)，分析溫度和氣壓對(duì)脹形高度的影響， 探索對(duì) AZ31 鎂合金進(jìn)行快速氣壓脹形試驗(yàn)最適合的溫度和氣壓，為該技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
【結(jié) 論】
1) 對(duì)板厚 1.0 mm 的 AZ31 鎂合金板材進(jìn)行 300 s的快速氣壓脹形試驗(yàn)時(shí)，脹形高度的大小由溫度和氣壓共同決定；在同一溫度下，隨著脹形氣壓的增大，脹形高度增加；氣壓增加到一定程度后在不到 300 s的時(shí)間內(nèi)破裂。
2) 隨著溫度的升高，脹形高度增大，在 400 ℃和0.6 MPa 條件下，脹形高度最大，達(dá)到 45.04 mm，高徑比為H/r=1.126，說明所用AZ31B鎂合金板材在400℃塑性最好。
3) 所有脹形件都是隨著脹形高度的增大而壁厚不均勻程度增大， 脹形件的頂端處厚度最小。在 300℃和 1.2 MPa 條件下，脹形件頂端的厚度僅為 0.264mm，厚度減薄率達(dá)到 73.6%。
以下是正文：
