Al-Mg-Sc合金超塑性能及其脹形工藝仿真的研究.pdf

1、Al-Mg-Sc合金有較高的強(qiáng)度和韌性，優(yōu)良的耐蝕性和可焊性，有極好的超塑性，在汽車和航空工業(yè)有很好的應(yīng)用前景。常溫下該合金延伸率低，塑性加工困難。在超塑性狀態(tài)下有很高的延伸率，Al-Mg-Sc合金超塑性研究成為當(dāng)前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。 本文完成的是北京航空材料研究所的一項(xiàng)研究課題，研究Al-6Mg-0.2Sc合金的超塑性能和脹形工藝。首先進(jìn)行單向拉伸試驗(yàn)并進(jìn)行有限元模擬，得到在450℃，以2×10－3s－1等應(yīng)變速率變形，有超過(guò)3

2、00﹪的最大延伸率。建立半球形和盒形件的有限元模型，進(jìn)行等應(yīng)變速率脹形的模擬，得到壓力－時(shí)間曲線。并按照仿真結(jié)果進(jìn)行等應(yīng)變速率脹形實(shí)驗(yàn)，得到的厚度分布結(jié)果與模擬值非常吻合。 超塑性脹形存在厚度分布不均和空洞等缺點(diǎn)。本文通過(guò)正反向超塑性脹形的有限元模擬，改善半球形件的厚度分布，模擬結(jié)果顯示正反脹形半球形件，球頂點(diǎn)處厚度減薄率降低約10﹪，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。通過(guò)增加脹形背壓，降低成形件的空洞率，結(jié)果顯示背壓對(duì)于空洞率的降低有比較明顯