AZ31-7475雙金屬復(fù)合管件氣壓脹形-冷縮結(jié)合工藝基礎(chǔ)研究.pdf

1、本課題將氣壓脹形-冷縮結(jié)合工藝應(yīng)用于AZ31/7475雙金屬復(fù)合管件的成形，其原理是在一定溫度下同步氣脹成形雙金屬管制成復(fù)合管或管件，由冷縮結(jié)合力提供雙金屬管間的抱緊力，實(shí)現(xiàn)鎂/鋁合金雙金屬復(fù)合管的成形與結(jié)合。
　　通過單向熱拉伸實(shí)驗(yàn)取得了AZ31鎂合金和7475鋁合金擠壓管材周向的流變應(yīng)力、延伸率和應(yīng)變速率敏感性指數(shù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為有限元分析和制定成形工藝參數(shù)提供了依據(jù)。研究結(jié)果顯示，AZ31和7475兩種合金在420-460℃的

2、溫度區(qū)間內(nèi)備同步氣壓脹形條件，也可充分利用合金的塑性。還采用速度突變法測得440℃下材料的m值和K值。
　　借助MSC.Marc有限元軟件利用以上材料常數(shù)值對AZ31/7475雙金屬管自由脹形和充模脹形成形過程進(jìn)行了數(shù)值模擬來分析雙金屬管的變形規(guī)律。研究了加載壓力、管間間隙、摩擦系數(shù)等對雙金屬管件壁厚分布的影響。
　　在440℃到470℃的溫度下每隔10℃進(jìn)行了AZ31/7475雙金屬管件氣壓脹形實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：隨著溫度升高

3、，雙金屬管件的極限膨脹率從32.3％提高到39.3%，只提高了約7%?？偨Y(jié)出了合適的成形溫度和成形壓力。壁厚分布的實(shí)驗(yàn)值與模擬值吻合較好，誤差不到10%。
　　在420℃通過氣壓脹形-冷縮結(jié)合工藝成形了外徑為33mm的AZ31/7475雙金屬復(fù)合管，所得復(fù)合管軸向和周向壁厚分布均勻，結(jié)合良好。將雙金屬復(fù)合管視為兩個(gè)過盈配合的圓筒，利用拉梅公式推導(dǎo)出了復(fù)合管管間結(jié)合力的計(jì)算公式，所成形的AZ31/7475復(fù)合管管間結(jié)合力約為2.96