【摘要】：以鎂合金為代表的輕量化材料具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能,可以滿足航空航天、軌道交通和汽車等工業(yè)輕量化需要的基本條件。但其在常規(guī)軋制過程中極易形成邊裂,邊裂已經(jīng)成為限制鎂合金板材廣泛范圍應(yīng)用的一個重要影響因素,裂紋的產(chǎn)生會降低鎂板軋制產(chǎn)品的成材率。本文中分別以不同壓下量對初始厚度為7 mm的AZ31鎂合金板材進行了軋制過程數(shù)值模擬以及實驗研究,其中軋制溫度為450℃。研究結(jié)果表明,當(dāng)單道次壓下量達到20%時,板材邊部將有裂紋萌生,并且邊部裂紋深度隨著壓下量的增大而不斷增大,由20%時5240μm的邊部裂紋深度增加到壓下量45%的14056μm;建立了邊部裂紋深度預(yù)判模型;對于裂紋深度,軋制實驗實測值和所建立的裂紋深度預(yù)判模型的計算值之間的平均誤差為9.23%。同時針對不同初始厚度的板坯,對立輥側(cè)壓預(yù)變形軋制過程進行有限元模擬分析,并建立了板厚10 mm,15 mm,20 mm在不同側(cè)壓量條件下的邊部凸起輪廓數(shù)學(xué)模型。數(shù)值模擬結(jié)果表明立輥側(cè)壓預(yù)變形后再進行平輥軋制可以減小鎂板軋制過程中的最大損傷因子。對鎂合金板坯采用立輥側(cè)壓預(yù)變形軋制工藝可實現(xiàn)大壓下軋制;隨著立輥側(cè)壓量的增大,大壓下平軋后的最大損傷值反而減小,但側(cè)壓量小于板坯初始厚度為宜。根據(jù)實際條件,采用邊部預(yù)制凸度軋制方法對鑄態(tài)AZ31鎂合金板材軋制邊裂的控制效應(yīng)進行實驗研究。根據(jù)初始厚度為10 mm的板坯在立輥側(cè)壓量分別為2 mm,3 mm,4 mm下所得到的凸起輪廓數(shù)學(xué)模型,對試樣進行邊部預(yù)制凸度軋制實驗。實驗結(jié)果表明邊部預(yù)制凸度軋制工藝可有效控制鑄態(tài)AZ31鎂合金板坯軋制過程中的邊裂;邊部預(yù)制凸度試樣軋制邊裂的產(chǎn)生與軋件邊部和中部壓下率之差有關(guān);在軋制溫度450℃、軋制速度0.2 m/s的條件下,壓下量之差的最佳取值為15.2%;當(dāng)預(yù)制凸度后第一道次的壓下量為10%時,預(yù)制凸度量為4.1 mm的試樣經(jīng)過5道次累計壓下率達到77%軋制后也無邊裂產(chǎn)生。
[Abstract]:Magnesium alloy as the representative of lightweight materials have excellent comprehensive mechanical properties, can meet the aerospace, rail transit and automobile and other industrial light weight requirements of the basic conditions. But it is easy to form edge crack in the conventional rolling process. Edge crack has become an important factor that limits the wide application of magnesium alloy sheet. The crack will reduce the yield of magnesium plate rolled products. In this paper, the rolling process of AZ31 magnesium alloy sheet with initial thickness of 7 mm was simulated and experimentally studied with different reduction amounts, and the rolling temperature was 450 鈩，

本文編號：2158413