挤压态镁合金流变行为及本构模型研究

通过Gleeble热模拟机,在变形温度250~500℃、应变速率0.005~5 s-1下对挤压态镁合金进行热压缩实验,得到应力-应变曲线,基于加工硬化与软化机制,分析了温度和应变速率对流变曲线及峰值应力的影响。其次,考虑变形中温升,在高应变速率下采用温度补偿修正流变应力。最后,运用双曲正弦模型构建不同流变应力范围的本构模型,得到流变应力与温度、应变速率和应变的定量关系。将模型预测应力值与实验值进行对比。结果表明:实验值与预测值的相关性系数为0.984,平均相对误差绝对值为3.87%,说明所建立的本构模型能够准确预测成形过程中不同变形量下镁合金的流变应力值。

AZ31镁合金无缝管斜轧穿孔新工艺研究

为了解决镁合金无缝管难加工问题,研究了AZ31镁合金斜轧穿孔制备管坯新工艺。根据镁合金热加工本构关系确定加工温度和应变率范围为300~450℃、0.001~1 s^(-1),根据斜轧理论与现有的三辊斜轧设备初步确定工艺参数,对Φ40 mm×300 mm镁合金棒材进行穿孔过程热力耦合数值模拟及实验研究,取穿后毛管试样进行金相分析。结果表明:采用斜轧穿孔方式完全可以制备AZ31镁合金无缝管;在400℃下,选择合适的顶头前伸量、送进角、轧辊转速、孔喉直径能够顺利穿制Φ40 mm×5.5 mm×615 mm镁合金毛管;轧后组织成等轴状均匀分布且晶粒明显细化,达到3μm,相应力学性能得到改善。此工艺可代替传统挤压工序生产无缝镁合金管,提高生产效率、降低成本,便于后续成品管的生产。

BP神经网络对斜轧穿孔轧制力的预测

为了有效预测AZ31镁合金管坯在三辊斜轧穿孔变形区的轧制力,保证穿孔后镁合金管材的优良性能,借助MATLAB工具箱建立了三辊斜轧穿孔的BP神经网络模型。结合穿孔过程中影响轧制力的因素,从实际生产过程中抽取了325个数据作为试验样本;根据AZ31镁合金在不同穿孔参数下的变形特点和三辊穿孔的有限元结果分析,利用轧制力的经验公式实现了理论计算,并将预测结果与理论结果进行了对比。结果表明：实际值与计算值的误差为14%,网络预测的最大误差为5%,平均误差为2. 4%,最小误差为1.4%。因此,网络预报精度高,操作简洁,可以代替复杂的数学计算模型。