塑性工程學(xué)報(bào)：背壓對(duì)AZ31鎂合金板材快速氣壓脹形的影響
2023-03-21【作 者】崔令江;王剛;劉承勃
在快速氣壓脹形過程中，板材變形量極大 ，由于晶粒的排列需求及晶界滑移 的結(jié)果 ，會(huì)在板材內(nèi)部產(chǎn)生微小空洞 ，當(dāng)空洞量達(dá)到某 一程度時(shí)，大量空洞結(jié)合的現(xiàn)象導(dǎo)致板材內(nèi)部出現(xiàn)微裂紋，微裂紋的萌生和發(fā)展最終導(dǎo)致板材的破裂[1-3]。因此 ，控制空洞的長(zhǎng)大結(jié)合 ，以及在板材中的體積分?jǐn)?shù)，是鎂合金板快速氣壓脹形中亟待解決的問題。文獻(xiàn)[4]在脹形溫度為 515℃條件下 ，對(duì) 5083鋁合金超塑性脹形進(jìn)行了研究 ，發(fā)現(xiàn)不采用背壓時(shí)的極限脹形高度為 28．86mm，采用 3MPa背壓時(shí)的極 限脹形高度為31．74mm，加載背壓可以明顯提高板材 的極限脹形高度 ；在極限應(yīng)變方面 ，不采用背壓 時(shí)，板材脹破的極限應(yīng)變?yōu)?0．7275，采用 3MPa背壓時(shí)極限應(yīng)變?yōu)?0．85，從 而得到背壓 能提高板 材極 限應(yīng) 變 的結(jié)論 ；同時(shí)還實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn) ，3MPa背壓下要好于 1．5MPa背壓下材料的成形性 能[5]。文獻(xiàn) [6]對(duì) Al—6Mg一0．2Sc合金半球形件脹形過程的研究中發(fā)現(xiàn) ，增加背壓等措施 ，對(duì)于改善脹形件厚度分布不均和降低空洞有較明顯的效果。文獻(xiàn)[7]對(duì) AA5083鋁合金的快速氣壓脹形實(shí)驗(yàn)研究表 明，背壓加載可以有效提高材料的成形極限，降低空洞的形成比率，但背壓并不能完全消除空洞 ；在空洞分布規(guī)律方面，隨著應(yīng)變的增 大 ，空洞比例也有所增大。
本文通過控制脹形溫度 、主氣壓、背壓對(duì)空洞分布 ，以及背壓對(duì)脹形過程的影響進(jìn)行探討。
【結(jié) 論】
1）在脹形件頂部中心的最大應(yīng)變處，脹形溫度為350℃、無背壓和加載背壓的工藝條件下，空洞的比率分別達(dá)到了21%和16%，在相同應(yīng)變下，加載背壓時(shí)，獲得的脹形件中的空洞比率要小于無背壓時(shí)，背壓的加載能有效降低板材中空洞的分布比率。
2）背壓的加載能增大板材的最大減薄量，提高板材的脹形高度，進(jìn)而提高成形極限，成形相同高度的零件時(shí)，加載背壓能夠減少成形時(shí)間。
以下是正文：
