塑性工程學(xué)報(bào)：AZ31/7475方形雙金屬?gòu)?fù)合管氣壓脹形-冷縮結(jié)合工藝
2023-12-05【作 者】戰(zhàn)立強(qiáng);王剛;楊建雷;孔得紅;張文叢;陳文振;崔國(guó)榮
【引 言】
就金屬材料而言，由于自身物理特性的限制，某一種金屬材料難以同時(shí)滿足輕質(zhì)、高強(qiáng)和耐腐蝕性好等優(yōu)良特性，因此異種金屬?gòu)?fù)合材料的研究與發(fā)展得到了廣泛的關(guān)注[1-3]。例如，鎂/鋁復(fù)合材料不僅充分發(fā)揮了鎂/鋁合金的性能特點(diǎn)，還彌補(bǔ)了鎂合金耐腐蝕性差等缺點(diǎn)，已用于管道運(yùn)輸、航空航天和電子通訊等領(lǐng)域[4 – 5]。
本文擬通過(guò)熱脹形，利用AZ31鎂合金與7475鋁合金熱膨脹系數(shù)的差異，開(kāi)發(fā)了一種變形抗力低、結(jié)合強(qiáng)度較高且工藝簡(jiǎn)單的方形鎂/鋁復(fù)合管的制備工藝，稱(chēng)為氣壓脹形一冷縮結(jié)合工藝，并研究了成形過(guò)程中成形氣壓與保壓時(shí)間對(duì)圓角的影響、管橫截面上壁厚的分布規(guī)律以及鎂/鋁復(fù)合材料管的界面結(jié)合情況及界面結(jié)合力。
【結(jié) 論】
（1）在450℃下，最低成形氣壓不得小于3 MPa，而最佳成形氣壓為6 MPa。在終了氣壓一定時(shí)，可以通過(guò)延長(zhǎng)保壓時(shí)間提高圓角的填充程度，進(jìn)而提高成形件質(zhì)量。
（2）由于復(fù)合管直壁部位首先與模具型腔接觸，導(dǎo)致直壁處的材料流動(dòng)受阻，變形主要發(fā)生在圓角部位，造成直壁部位與圓角部位的壁厚不均勻，兩處的壁厚最大相差約10. 5%。
（3）復(fù)合管各處結(jié)合緊密，無(wú)擴(kuò)散過(guò)渡層存在，未發(fā)生冶金結(jié)合，即通過(guò)氣壓脹形一冷縮結(jié)合工藝成形的復(fù)合管僅能產(chǎn)生機(jī)械結(jié)合。
（4）復(fù)合管的界面結(jié)合強(qiáng)度主要分為冷縮結(jié)合強(qiáng)度和回彈結(jié)合強(qiáng)度。經(jīng)過(guò)理論計(jì)算和實(shí)際測(cè)量發(fā)現(xiàn)，計(jì)算值與測(cè)量值吻合良好，相對(duì)誤差約為13. 22%。
以下是正文：
