鎂/鋁爆炸焊接復(fù)合板的軋制變形
發(fā)布時(shí)間:2020-12-17 18:40
鎂合金具有比強(qiáng)度高、比剛度高、減震性能好和電磁屏蔽性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但是其耐腐蝕性差是限制鎂合金廣泛應(yīng)用的原因之一。相比之下,鋁合金在表面易生成致密的氧化膜,耐蝕性能較好。因此在鎂合金的表面覆蓋一層耐腐蝕性較好的鋁合金,可以提高其耐蝕性并改善鎂合金的加工性能,充分發(fā)揮二者的性能優(yōu)勢(shì)。采用先爆炸焊接制坯再軋制的方法來制備鎂/鋁復(fù)合板,可以綜合兩種加工方法的優(yōu)點(diǎn),獲得較薄且結(jié)合強(qiáng)度高的鎂鋁復(fù)合板,提高生產(chǎn)效率和降低成本,具有廣闊的應(yīng)用前景。在鎂/鋁復(fù)合板軋制過程中,由于兩種金屬的性質(zhì)不同,當(dāng)軋制溫度過低時(shí)兩種材料的性能相差過大,不利于復(fù)合板軋制時(shí)界面的均勻變形;軋制溫度過高時(shí)則會(huì)加劇復(fù)合板元素的擴(kuò)散,生成大量硬而脆的金屬間化合物,軋制時(shí)易在界面出現(xiàn)脆性裂紋,因此軋制工藝參數(shù)的合理與否直接影響到復(fù)合板能否軋制成功及軋制質(zhì)量。本文采用有限元軟件ABAQUS對(duì)不同鋁/鎂厚度比、溫度和壓下率條件下復(fù)合板的熱軋過程進(jìn)行模擬,旨在節(jié)約成本,確定合適的軋制工藝參數(shù),為實(shí)際軋制提供指導(dǎo)。首先,采用爆炸焊接法對(duì)AZ31B/6061進(jìn)行復(fù)合,觀察到復(fù)合板界面呈波狀,且存在少量熔化塊;鎂側(cè)有大量絕熱剪切帶生成;界面...
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 疊層復(fù)合材料的制備方法
1.1.1 疊層復(fù)合材料的特點(diǎn)及應(yīng)用
1.1.2 疊層金屬?gòu)?fù)合材料的制備方法
1.2 鎂/鋁復(fù)合板的制備及研究現(xiàn)狀
1.3 復(fù)合板軋制的數(shù)值模擬
1.4 本文研究意義及內(nèi)容
第二章 鎂/鋁爆炸復(fù)合板的制備及分析
2.1 鎂/鋁爆炸復(fù)合板的制備
2.1.1 試驗(yàn)材料
2.1.2 鎂鋁爆炸焊接試驗(yàn)過程
2.2 鎂/鋁復(fù)合板界面組織及成分分析
2.2.1 鎂/鋁復(fù)合板的宏觀形貌
2.2.2 鎂/鋁復(fù)合板的微觀形貌
2.2.3 鎂/鋁復(fù)合板界面顯微硬度
2.3 熱處理對(duì)鎂/鋁復(fù)合板界面的影響
2.4 本章小結(jié)
第三章 鎂/鋁爆炸復(fù)合板熱軋數(shù)值模擬的有限元模型
3.1 Abaqus軟件簡(jiǎn)介及有限元幾何模型的建立
3.1.1 Abaqus軟件簡(jiǎn)介
3.1.2 有限元幾何模型
3.2 復(fù)合板軋制模型的建立
3.2.1 網(wǎng)格劃分及單元選擇
3.2.2 AZ31B鎂合金與6061鋁合金材料模型
3.2.3 有限元模型中復(fù)合板與軋輥接觸的定義
3.2.4 有限元模型中邊界條件的設(shè)定
3.2.5 有限元模型中初始條件及約束的設(shè)定
3.3 本章小結(jié)
第四章 質(zhì)量縮放在鎂/鋁爆炸復(fù)合板軋制模擬的應(yīng)用
4.1 引言
4.2 質(zhì)量縮放的意義及理論依據(jù)
4.2.1 質(zhì)量縮放的意義
4.2.2 質(zhì)量縮放的理論依據(jù)
4.2.3 質(zhì)量縮放系數(shù)選取原則
4.3 質(zhì)量縮放系數(shù)在鎂/鋁合板軋制模擬中的分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 鎂/鋁爆炸復(fù)合板軋制影響因素分析
5.1 引言
5.2 正交試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
5.3 各因素對(duì)軋制結(jié)果的影響分析
5.3.1 各因素對(duì)翹曲程度的影響
5.3.2 各因素對(duì)界面應(yīng)變差的影響
5.3.3 最優(yōu)工藝參數(shù)
5.4 復(fù)合板最優(yōu)軋制工藝參數(shù)數(shù)值模擬結(jié)果分析
5.4.1 復(fù)合板溫度場(chǎng)分析
5.4.2 復(fù)合板應(yīng)力場(chǎng)分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]AA8030鋁合金擠壓工藝參數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析[J]. 劉振海. 鑄造技術(shù). 2015(12)
[2]中厚板軋制變形數(shù)值模擬[J]. 劉陳新. 寬厚板. 2014(06)
[3]銅覆鋁板對(duì)稱軋制復(fù)合工藝研究[J]. 呂爽. 新技術(shù)新工藝. 2014(12)
[4]非對(duì)稱軋制參數(shù)對(duì)鈦鋼爆炸復(fù)合板結(jié)構(gòu)性能的影響(英文)[J]. 江海濤,閻曉倩,劉繼雄,段曉鴿,曾尚武. 稀有金屬材料與工程. 2014(11)
[5]鎂鋁層合板的界面結(jié)合強(qiáng)度對(duì)其單軸拉伸行為的影響研究[J]. 張建軍,梁偉,趙興國(guó),李云,王紅霞. 太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[6]平板軋制過程的三維數(shù)值模擬研究[J]. 徐宏彬,丁淑蓉,萬繼波,霍永忠. 力學(xué)季刊. 2013(04)
[7]層狀金屬?gòu)?fù)合材料加工技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 田廣民,李選明,趙永慶,劉彩利,賀林娜,劉嘯鋒. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2013(11)
[8]鎂-鋁爆炸復(fù)合板接合區(qū)特點(diǎn)及性能分析研究[J]. 范述寧,丁肇夷,續(xù)春明. 新技術(shù)新工藝. 2013(07)
[9]鉬板材軋制過程的數(shù)值模擬及其工藝參數(shù)的優(yōu)化[J]. 徐忠蘭,郝健. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2013(03)
[10]層狀金屬?gòu)?fù)合板制備技術(shù)[J]. 劉環(huán),鄭曉冉. 材料導(dǎo)報(bào). 2012(S2)
博士論文
[1]基于實(shí)驗(yàn)的鎂合金本構(gòu)模型及其在軋制數(shù)值模擬中的應(yīng)用研究[D]. 錢小磊.吉林大學(xué) 2014
碩士論文
[1]Al/Mg/Al疊層復(fù)合材料軋制復(fù)合工藝研究[D]. 徐希軍.南京理工大學(xué) 2009
[2]鎂合金—鋁合金爆炸復(fù)合材料界面組織與性能的影響研究[D]. 張立奎.南京理工大學(xué) 2008
[3]基于有限元模擬的環(huán)件軋制鍛透及殘余應(yīng)力研究[D]. 錢東升.武漢理工大學(xué) 2006
[4]雙金屬?gòu)?fù)合材料冷軋變形行為及結(jié)合強(qiáng)度的研究[D]. 田德旺.武漢科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):2922501
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 疊層復(fù)合材料的制備方法
1.1.1 疊層復(fù)合材料的特點(diǎn)及應(yīng)用
1.1.2 疊層金屬?gòu)?fù)合材料的制備方法
1.2 鎂/鋁復(fù)合板的制備及研究現(xiàn)狀
1.3 復(fù)合板軋制的數(shù)值模擬
1.4 本文研究意義及內(nèi)容
第二章 鎂/鋁爆炸復(fù)合板的制備及分析
2.1 鎂/鋁爆炸復(fù)合板的制備
2.1.1 試驗(yàn)材料
2.1.2 鎂鋁爆炸焊接試驗(yàn)過程
2.2 鎂/鋁復(fù)合板界面組織及成分分析
2.2.1 鎂/鋁復(fù)合板的宏觀形貌
2.2.2 鎂/鋁復(fù)合板的微觀形貌
2.2.3 鎂/鋁復(fù)合板界面顯微硬度
2.3 熱處理對(duì)鎂/鋁復(fù)合板界面的影響
2.4 本章小結(jié)
第三章 鎂/鋁爆炸復(fù)合板熱軋數(shù)值模擬的有限元模型
3.1 Abaqus軟件簡(jiǎn)介及有限元幾何模型的建立
3.1.1 Abaqus軟件簡(jiǎn)介
3.1.2 有限元幾何模型
3.2 復(fù)合板軋制模型的建立
3.2.1 網(wǎng)格劃分及單元選擇
3.2.2 AZ31B鎂合金與6061鋁合金材料模型
3.2.3 有限元模型中復(fù)合板與軋輥接觸的定義
3.2.4 有限元模型中邊界條件的設(shè)定
3.2.5 有限元模型中初始條件及約束的設(shè)定
3.3 本章小結(jié)
第四章 質(zhì)量縮放在鎂/鋁爆炸復(fù)合板軋制模擬的應(yīng)用
4.1 引言
4.2 質(zhì)量縮放的意義及理論依據(jù)
4.2.1 質(zhì)量縮放的意義
4.2.2 質(zhì)量縮放的理論依據(jù)
4.2.3 質(zhì)量縮放系數(shù)選取原則
4.3 質(zhì)量縮放系數(shù)在鎂/鋁合板軋制模擬中的分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 鎂/鋁爆炸復(fù)合板軋制影響因素分析
5.1 引言
5.2 正交試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
5.3 各因素對(duì)軋制結(jié)果的影響分析
5.3.1 各因素對(duì)翹曲程度的影響
5.3.2 各因素對(duì)界面應(yīng)變差的影響
5.3.3 最優(yōu)工藝參數(shù)
5.4 復(fù)合板最優(yōu)軋制工藝參數(shù)數(shù)值模擬結(jié)果分析
5.4.1 復(fù)合板溫度場(chǎng)分析
5.4.2 復(fù)合板應(yīng)力場(chǎng)分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]AA8030鋁合金擠壓工藝參數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析[J]. 劉振海. 鑄造技術(shù). 2015(12)
[2]中厚板軋制變形數(shù)值模擬[J]. 劉陳新. 寬厚板. 2014(06)
[3]銅覆鋁板對(duì)稱軋制復(fù)合工藝研究[J]. 呂爽. 新技術(shù)新工藝. 2014(12)
[4]非對(duì)稱軋制參數(shù)對(duì)鈦鋼爆炸復(fù)合板結(jié)構(gòu)性能的影響(英文)[J]. 江海濤,閻曉倩,劉繼雄,段曉鴿,曾尚武. 稀有金屬材料與工程. 2014(11)
[5]鎂鋁層合板的界面結(jié)合強(qiáng)度對(duì)其單軸拉伸行為的影響研究[J]. 張建軍,梁偉,趙興國(guó),李云,王紅霞. 太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[6]平板軋制過程的三維數(shù)值模擬研究[J]. 徐宏彬,丁淑蓉,萬繼波,霍永忠. 力學(xué)季刊. 2013(04)
[7]層狀金屬?gòu)?fù)合材料加工技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 田廣民,李選明,趙永慶,劉彩利,賀林娜,劉嘯鋒. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2013(11)
[8]鎂-鋁爆炸復(fù)合板接合區(qū)特點(diǎn)及性能分析研究[J]. 范述寧,丁肇夷,續(xù)春明. 新技術(shù)新工藝. 2013(07)
[9]鉬板材軋制過程的數(shù)值模擬及其工藝參數(shù)的優(yōu)化[J]. 徐忠蘭,郝健. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2013(03)
[10]層狀金屬?gòu)?fù)合板制備技術(shù)[J]. 劉環(huán),鄭曉冉. 材料導(dǎo)報(bào). 2012(S2)
博士論文
[1]基于實(shí)驗(yàn)的鎂合金本構(gòu)模型及其在軋制數(shù)值模擬中的應(yīng)用研究[D]. 錢小磊.吉林大學(xué) 2014
碩士論文
[1]Al/Mg/Al疊層復(fù)合材料軋制復(fù)合工藝研究[D]. 徐希軍.南京理工大學(xué) 2009
[2]鎂合金—鋁合金爆炸復(fù)合材料界面組織與性能的影響研究[D]. 張立奎.南京理工大學(xué) 2008
[3]基于有限元模擬的環(huán)件軋制鍛透及殘余應(yīng)力研究[D]. 錢東升.武漢理工大學(xué) 2006
[4]雙金屬?gòu)?fù)合材料冷軋變形行為及結(jié)合強(qiáng)度的研究[D]. 田德旺.武漢科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):2922501
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