本文關(guān)鍵詞：AL-Mg-Si合金導(dǎo)體連續(xù)ECAE動(dòng)態(tài)成形的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高性能鋁合金導(dǎo)線是電力行業(yè)急需的輸電材料,是國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)研究課題,對(duì)節(jié)能、節(jié)材、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。綜合提高鋁合金導(dǎo)線導(dǎo)電性能以及力學(xué)性能是行業(yè)內(nèi)所需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)ECAE成形后鋁合金導(dǎo)體的綜合性能有很大提高,但是由于普通ECAE工藝制備的產(chǎn)品尺寸小,生產(chǎn)缺乏連續(xù)性,限制了他的工業(yè)化應(yīng)用,因此進(jìn)行連續(xù)ECAE動(dòng)態(tài)成形的研究具有重要的實(shí)際意義。本文選取國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“鋁合金導(dǎo)線連續(xù)ECAE動(dòng)態(tài)時(shí)效過(guò)程析出相演變與性能強(qiáng)化機(jī)理(編號(hào):51174139)”部分內(nèi)容為題,研究了Al-Mg-Si合金導(dǎo)體連續(xù)ECAE動(dòng)態(tài)成形過(guò)程中的析出相演變機(jī)理與性能強(qiáng)化機(jī)理。由于連續(xù)ECAE動(dòng)態(tài)成形過(guò)程非常復(fù)雜,首先進(jìn)行了成形過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬,模擬了不同溫度、速度、摩擦系數(shù)對(duì)單道次ECAE成形過(guò)程的影響,得出了合適的工藝參數(shù),然后進(jìn)行了多道次模擬,多道次連續(xù)ECAE動(dòng)態(tài)成形的計(jì)算機(jī)模擬得出不同道次對(duì)工件應(yīng)力應(yīng)變以及溫度場(chǎng)的影響,確定了最佳的連續(xù)ECAE道次加工工藝。借助電子金相顯微鏡、金屬拉伸試驗(yàn)機(jī)和QJ57型直流電橋等分析測(cè)試手段,進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究,研究了Al-Mg-Si合金導(dǎo)線ECAE成形和時(shí)效熱處理的力學(xué)性能以及導(dǎo)電率、制備出優(yōu)良的Al-Mg-Si合金導(dǎo)線。得出了一下主要結(jié)論:(1)采用Defrom-3D軟件模擬了溫度、速度、摩擦條件對(duì)單道次ECAE成形應(yīng)力應(yīng)變和溫度場(chǎng)分布的影響,結(jié)果表明:成形過(guò)程中應(yīng)力應(yīng)變以及溫度分布存在不均性,在模具的拐角處最大,模擬得出最佳工藝為:擠壓溫度、摩擦和轉(zhuǎn)速分別為220℃、0.2和10rpm;(2)進(jìn)行了多道次連續(xù)ECAE動(dòng)態(tài)成形過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬,獲得了不同道次加工后試樣應(yīng)力應(yīng)變以及溫度場(chǎng)分布規(guī)律,隨著ECAE道次的增多工件等效應(yīng)變、應(yīng)力和溫度隨著增加,并隨道次的增加它們分布的均勻性逐漸增加,到第4道次時(shí)達(dá)到較為均勻分布的效果,最終確定了最佳道次為4道次;(3)實(shí)驗(yàn)制備了Al-0.32%Mg-0.44%Si-0.06%Be-0.06%B的鋁合金導(dǎo)線,當(dāng)模具和工件溫度為220℃,連續(xù)ECAE成形為4道次時(shí),Al-0.32Mg-0.44Si合金晶粒細(xì)化效果較好,且晶粒分布較均勻,和模擬結(jié)論相符;(4)優(yōu)化了?4mm的合金導(dǎo)線的熱處理工藝,當(dāng)溫度160℃~180℃,時(shí)效時(shí)間6~8h時(shí),?4mm合金導(dǎo)線具有優(yōu)良的綜合性能,導(dǎo)線抗拉強(qiáng)度可達(dá)到295MPa左右,延伸率約為3.7%,等效導(dǎo)電率約為57.1%IACS。較連鑄連軋成形Al-Mg-Si合金導(dǎo)線強(qiáng)度提高10%左右。
【關(guān)鍵詞】：Al-Mg-Si合金 連續(xù)ECAE 有限元模擬 抗拉強(qiáng)度 動(dòng)態(tài)成形 時(shí)效處理
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG379
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 引言12-13
• 1.2 鋁合金導(dǎo)線的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r13
• 1.3 中強(qiáng)度全鋁合金導(dǎo)線的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)13-14
• 1.4 研究中強(qiáng)度Al-Mg-Si合金導(dǎo)線的意義14-15
• 1.5 連續(xù)ECAE動(dòng)態(tài)成形機(jī)理及發(fā)展15-18
• 1.5.1 普通ECAE工藝的基本原理15-17
• 1.5.2 連續(xù)ECAE工藝的基本原理及發(fā)展17-18
• 1.6 課題研究的意義18
• 1.7 本文主要研究?jī)?nèi)容18-20
• 第2章 連續(xù)EACE有限元 3D模型的建立20-26
• 2.1 金屬塑性成形有限元模擬概述20
• 2.2 有限元仿真模擬軟件Deform-3D簡(jiǎn)介20-22
• 2.3 DEFORM-3D分析問(wèn)題的流程22-23
• 2.4 3D模型的建立23-24
• 2.5 模型的導(dǎo)入及網(wǎng)格劃分24-26
• 第3章 連續(xù)ECAE單道次有限元模擬26-39
• 3.1 引言26
• 3.2 模擬參數(shù)的設(shè)定26
• 3.2.1 網(wǎng)格劃分26
• 3.2.2 加載及求解26
• 3.3 單道次ECAE的模擬結(jié)果26-38
• 3.3.1 溫度對(duì)ECAE工藝的影響26-31
• 3.3.2 摩擦對(duì)ECAE工藝的影響31-35
• 3.3.3 轉(zhuǎn)速對(duì)ECAE工藝的影響35-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第4章 多道次連續(xù)ECAE有限元模擬39-47
• 4.1 引言39
• 4.2 多道次有限元模擬結(jié)果分析39-46
• 4.2.1 等效應(yīng)力分布分析40-42
• 4.2.2 等效應(yīng)力分布分析42-44
• 4.2.3 溫度場(chǎng)分布44-46
• 4.3 本章小結(jié)46-47
• 第5章 普通擠壓模具和ECAE模具設(shè)計(jì)及制造47-61
• 5.1 普通擠壓筒設(shè)計(jì)47-53
• 5.1.1 鑄錠尺寸的確定47-48
• 5.1.2 擠壓時(shí)的溫度、速度選擇48
• 5.1.3 模具材質(zhì)的選取48-49
• 5.1.4 擠壓潤(rùn)滑劑的選擇49
• 5.1.5 擠壓模具尺寸設(shè)計(jì)49-53
• 5.2. 等通道轉(zhuǎn)角擠壓模具設(shè)計(jì)53-60
• 5.2.1 模具的設(shè)計(jì)要求53
• 5.2.2 ECAE模具擠壓力計(jì)算53
• 5.2.3 擠壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)53-56
• 5.2.4 模具材料的選擇56-57
• 5.2.5 模具強(qiáng)度校核57-60
• 5.3 本章小結(jié)60-61
• 第6章 Al-Mg-Si連續(xù)ECAE成形方坯的制備及組織性能演化61-71
• 6.1 序言61
• 6.2 鑄造Al-0.32Mg-0.44Si合金棒61-63
• 6.2.1 熔煉61-62
• 6.2.2 添加合金元素和精煉除氣62-63
• 6.3 合金的均勻化處理與擠壓加工63-64
• 6.4 連續(xù)ECAE擠壓工藝參數(shù)設(shè)定64-66
• 6.5 試樣的制取66-67
• 6.6 Al-Mg-Si合金的金相組織觀察67-71
• 第7章 動(dòng)態(tài)時(shí)效Al-Mg-Si合金線材的組織與性能71-78
• 7.1 合金線材的制取71
• 7.2 時(shí)效處理工藝71-72
• 7.3 時(shí)效處理對(duì)Al-Mg-Si合金微觀組織的影響72-73
• 7.4 動(dòng)態(tài)時(shí)效對(duì)Al-Mg-Si合金導(dǎo)線綜合性能的影響73-78
• 第8章 結(jié)論78-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 在學(xué)期間研究成果82-83
• 致謝83-84

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙祖德;程遠(yuǎn)勝;陳強(qiáng);王艷彬;舒大禹;;Reheating and thixoforging of ZK60+RE alloy deformed by ECAE[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2010年02期

2 張小明;ECAE技術(shù)在鎂合金加工中的應(yīng)用[J];稀有金屬快報(bào);2002年03期

3 路君;靳麗;董杰;曾小勤;丁文江;;ECAE擠壓件組織不均勻性研究[J];世界有色金屬;2008年07期

4 吳世丁,李強(qiáng),姜傳斌,李廣義,王中光;銅單晶ECAE過(guò)程的剪切特征[J];金屬學(xué)報(bào);2000年06期

5 吳炬,向國(guó)權(quán),程先華;模具外接圓弧角對(duì)純鋁ECAE影響的有限元分析[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2005年07期

6 梁殿勝;蘇冰;;細(xì)晶GCr15合金材料ECAE過(guò)程的數(shù)值模擬[J];中國(guó)材料進(jìn)展;2009年03期

7 王小飛;;ECAE工藝處理GCr15鋼摩擦學(xué)性能研究[J];煤礦機(jī)械;2012年07期

8 薛克敏;吳戰(zhàn)立;李萍;王曉溪;賈建磊;;純鋁等徑角擠扭新工藝數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[J];中國(guó)機(jī)械工程;2010年12期

9 李紅;黃承亞;趙耀明;;PP/HDPE復(fù)合材料ECAE加工后的結(jié)構(gòu)與性能[J];工程塑料應(yīng)用;2008年07期

10 高雷雷;程先華;張金中;;ECAE法制備的鋁青銅合金顯微組織及摩擦學(xué)性能[J];粉末冶金材料科學(xué)與工程;2009年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 李振華;程先華;;油潤(rùn)滑條件下ECAE工藝處理鈦鎳合金的摩擦學(xué)性能研究[A];第八屆全國(guó)摩擦學(xué)大會(huì)論文集[C];2007年

2 向國(guó)權(quán);紀(jì)蓮清;申曉斌;;ECAE處理對(duì)GCr15鋼摩擦學(xué)性能的影響[A];2011年全國(guó)青年摩擦學(xué)與表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

3 高雷雷;程先華;張金中;;基于ECAE法制備鋁青銅合金(Cu-10%Al-4%Fe)的摩擦學(xué)性能[A];2009年全國(guó)青年摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 江鴻;純鈦ECAE過(guò)程三維模擬及超細(xì)晶純鈦織構(gòu)和耐腐蝕性能的研究[D];上海交通大學(xué);2010年

2 靳麗;等通道角擠壓變形鎂合金微觀組織與力學(xué)性能研究[D];上海交通大學(xué);2006年

3 高雷雷;等通道轉(zhuǎn)角擠壓處理鋁青銅合金增強(qiáng)力學(xué)性能及摩擦學(xué)性能研究[D];上海交通大學(xué);2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 石舟;連續(xù)ECAE動(dòng)態(tài)時(shí)效成形Al-Zr-B-Y耐熱鋁合金導(dǎo)體的組織與性能[D];沈陽(yáng)大學(xué);2015年

2 陳念東;ECAE動(dòng)態(tài)時(shí)效成形Al-Zr-B-Sc耐熱合金導(dǎo)體的組織與性能[D];沈陽(yáng)大學(xué);2016年

3 張方方;AL-Mg-Si合金導(dǎo)體連續(xù)ECAE動(dòng)態(tài)成形的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)[D];沈陽(yáng)大學(xué);2016年

4 張安;連續(xù)ECAE動(dòng)態(tài)時(shí)效成形Al-Zr-B-(La.Ce)耐熱合金導(dǎo)體的組織與性能[D];沈陽(yáng)大學(xué);2016年

5 張哲;連續(xù)ECAE動(dòng)態(tài)時(shí)效成形Al-Zr-B-Er耐熱鋁合金導(dǎo)體的組織與性能[D];沈陽(yáng)大學(xué);2016年

6 吳戰(zhàn)立;等徑角擠扭（ECAE-T）新工藝數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

7 王偉之;高溫ECAE處理鎳鈦合金的熱塑耦合有限元模擬及優(yōu)化研究[D];上海交通大學(xué);2009年

8 梁殿勝;細(xì)晶GCr15合金材料ECAE過(guò)程的數(shù)值模擬及摩擦學(xué)性能研究[D];河南科技大學(xué);2010年

9 郭勝利;大塑性變形制備超輕亞微米級(jí)鎂合金實(shí)驗(yàn)研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：AL-Mg-Si合金導(dǎo)體連續(xù)ECAE動(dòng)態(tài)成形的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：358379