AZ31-7475雙金屬復合管件氣壓脹形-冷縮結合工藝基礎研究.pdf

1、本課題將氣壓脹形-冷縮結合工藝應用于AZ31/7475雙金屬復合管件的成形，其原理是在一定溫度下同步氣脹成形雙金屬管制成復合管或管件，由冷縮結合力提供雙金屬管間的抱緊力，實現(xiàn)鎂/鋁合金雙金屬復合管的成形與結合。
　　通過單向熱拉伸實驗取得了AZ31鎂合金和7475鋁合金擠壓管材周向的流變應力、延伸率和應變速率敏感性指數等基礎數據，為有限元分析和制定成形工藝參數提供了依據。研究結果顯示，AZ31和7475兩種合金在420-460℃的

2、溫度區(qū)間內備同步氣壓脹形條件，也可充分利用合金的塑性。還采用速度突變法測得440℃下材料的m值和K值。
　　借助MSC.Marc有限元軟件利用以上材料常數值對AZ31/7475雙金屬管自由脹形和充模脹形成形過程進行了數值模擬來分析雙金屬管的變形規(guī)律。研究了加載壓力、管間間隙、摩擦系數等對雙金屬管件壁厚分布的影響。
　　在440℃到470℃的溫度下每隔10℃進行了AZ31/7475雙金屬管件氣壓脹形實驗，結果表明：隨著溫度升高

3、，雙金屬管件的極限膨脹率從32.3％提高到39.3%，只提高了約7%?？偨Y出了合適的成形溫度和成形壓力。壁厚分布的實驗值與模擬值吻合較好，誤差不到10%。
　　在420℃通過氣壓脹形-冷縮結合工藝成形了外徑為33mm的AZ31/7475雙金屬復合管，所得復合管軸向和周向壁厚分布均勻，結合良好。將雙金屬復合管視為兩個過盈配合的圓筒，利用拉梅公式推導出了復合管管間結合力的計算公式，所成形的AZ31/7475復合管管間結合力約為2.96