重复连续焊合挤压晶粒细化与织构演变规律研究
发布时间：2024-03-16 17:00
镁合金具有高的比强度和比刚度,尺寸稳定性高,阻尼减震性能好等优点,在轻量化领域具有广泛的应用前景。但由于镁合金为密排六方结构,加工困难,目前的塑性加工方法都有其限制性。本文提出了一种创新性的加工方法—连续焊合挤压,并以AZ31镁合金为研究对象,采用Qform有限元模拟软件对其连续焊合挤压成形进行模拟分析。随后,利用拉伸试验、电子背散射衍射分析(EBSD)、扫描电镜(SEM)等性能检测手段及微观组织分析方法,探究了重复连续挤压及重复连续焊合挤压后的AZ31镁合金组织及性能的演变规律。主要研究结果如下:(1)对AZ31镁合金杆材连续焊合挤压进行数值模拟分析,得出了温度场分布图、等效应力分布图、等效应变分布图、径向速度场分布图及时间-载荷曲线。模拟结果显示:AZ31镁合金杆材连续焊合挤压过程中,金属流最高温度出现在焊合室处。在模具型腔塑性变形区域内,等效应力与等效应变均分布不均匀。最大等效应力出现在焊合室处。最大等效应变也出现在焊合室处,且一直向下延伸,在模具型腔内形成一个线型的等效应变较强的区域。在连续焊合挤压过程中,挤压力在开始阶段达到一个较高的值后略微降低,之后随着连续焊合挤压过程的进...
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 AZ31 镁合金的特点及应用现状
1.3 大塑性变形方法及应用现状
1.4 镁合金挤压织构的研究概况
1.5 焊合挤压在镁合金中的应用
1.6 连续挤压工艺的原理、特点及其发展现状
1.6.1 连续挤压工艺的原理
1.6.2 连续挤压工艺的变形分区
1.6.3 连续挤压塑性变形及金属流动规律
1.6.4 连续挤压工艺的特点
1.6.5 连续挤压工艺在镁合金中的应用
1.7 有限元技术及其在镁合金研究中的应用
1.7.1 有限元技术理论简介
1.7.2 Qform软件简介
1.8 本文的研究目的、研究内容及技术路线
第2章 实验材料与方法
2.1 引言
2.2 有限元模拟
2.3 实验材料及设备
2.4 重复连续焊合挤压原理及模具设计
2.5 实验样品的制备过程
2.5.1 重复连续挤压
2.5.2 重复连续焊合挤压
2.6 力学性能检测
2.7 电子背散射衍射(EBSD)分析
2.8 拉伸断口分析
第3章 AZ31 镁合金重复连续焊合挤压数值模拟
3.1 引言
3.2 刚塑性有限元模拟
3.2.1 刚塑性有限元模拟基本假设
3.2.2 刚塑性有限元模拟的边值问题
3.3 模型建立
3.3.1 材料模型输入
3.3.2 几何模型建立
3.3.3 模拟参数设置
3.3.3.1 材料物理性能参数
3.3.3.2 网格的自动与重新划分
3.3.3.3 摩擦条件参数设置
3.4 AZ31 镁合金重复连续挤压及重复连续焊合挤压数值模拟
3.4.1 温度场变化
3.4.2 等效应力分布
3.4.3 等效应变分布
3.4.4 速度场分析
3.4.5 距离-载荷图
3.5 本章小结
第4章 重复连续挤压及重复焊合连续挤压对AZ31镁合金微观组织与力学性能的影响
4.1 重复连续挤压对AZ31 镁合金微观组织与力学性能的影响
4.1.1 引言
4.1.2 重复连续挤压AZ31 镁合金晶粒分布特征分析
4.1.3 重复连续挤压AZ31 镁合金织构演变规律
4.1.4 重复连续挤压AZ31 镁合金力学性能分析
4.2 重复连续焊合挤压对AZ31 镁合金微观组织与力学性能的影响
4.2.1 引言
4.2.2 重复连续焊合挤压AZ31 镁合金晶粒分布特征分析
4.2.3 重复连续焊合挤压AZ31 镁合金织构演变规律
4.2.4 重复连续焊合挤压AZ31 镁合金力学性能分析
4.2.5 重复连续焊合挤压AZ31 镁合金断口形貌
4.3 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
本文编号：3929843
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 AZ31 镁合金的特点及应用现状
1.3 大塑性变形方法及应用现状
1.4 镁合金挤压织构的研究概况
1.5 焊合挤压在镁合金中的应用
1.6 连续挤压工艺的原理、特点及其发展现状
1.6.1 连续挤压工艺的原理
1.6.2 连续挤压工艺的变形分区
1.6.3 连续挤压塑性变形及金属流动规律
1.6.4 连续挤压工艺的特点
1.6.5 连续挤压工艺在镁合金中的应用
1.7 有限元技术及其在镁合金研究中的应用
1.7.1 有限元技术理论简介
1.7.2 Qform软件简介
1.8 本文的研究目的、研究内容及技术路线
第2章 实验材料与方法
2.1 引言
2.2 有限元模拟
2.3 实验材料及设备
2.4 重复连续焊合挤压原理及模具设计
2.5 实验样品的制备过程
2.5.1 重复连续挤压
2.5.2 重复连续焊合挤压
2.6 力学性能检测
2.7 电子背散射衍射(EBSD)分析
2.8 拉伸断口分析
第3章 AZ31 镁合金重复连续焊合挤压数值模拟
3.1 引言
3.2 刚塑性有限元模拟
3.2.1 刚塑性有限元模拟基本假设
3.2.2 刚塑性有限元模拟的边值问题
3.3 模型建立
3.3.1 材料模型输入
3.3.2 几何模型建立
3.3.3 模拟参数设置
3.3.3.1 材料物理性能参数
3.3.3.2 网格的自动与重新划分
3.3.3.3 摩擦条件参数设置
3.4 AZ31 镁合金重复连续挤压及重复连续焊合挤压数值模拟
3.4.1 温度场变化
3.4.2 等效应力分布
3.4.3 等效应变分布
3.4.4 速度场分析
3.4.5 距离-载荷图
3.5 本章小结
第4章 重复连续挤压及重复焊合连续挤压对AZ31镁合金微观组织与力学性能的影响
4.1 重复连续挤压对AZ31 镁合金微观组织与力学性能的影响
4.1.1 引言
4.1.2 重复连续挤压AZ31 镁合金晶粒分布特征分析
4.1.3 重复连续挤压AZ31 镁合金织构演变规律
4.1.4 重复连续挤压AZ31 镁合金力学性能分析
4.2 重复连续焊合挤压对AZ31 镁合金微观组织与力学性能的影响
4.2.1 引言
4.2.2 重复连续焊合挤压AZ31 镁合金晶粒分布特征分析
4.2.3 重复连续焊合挤压AZ31 镁合金织构演变规律
4.2.4 重复连续焊合挤压AZ31 镁合金力学性能分析
4.2.5 重复连续焊合挤压AZ31 镁合金断口形貌
4.3 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
本文编号：3929843
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