激光-TIG复合焊接镁合金AZ31B焊接工艺

以变形镁合金AZ31B为主要研究对象 ,研究激光 -TIG复合热源焊接镁合金工艺特点 ,利用正交试验分析焊接规范对焊缝成型的影响。试验结果表明 ,激光束的存在增强了镁合金高速焊接时电弧的稳定性 ,增大了焊缝的熔深。在最佳的工艺条件下镁合金焊缝成型良好 ,无气孔、裂纹等缺陷 ,焊接接头抗拉强度与母材强度相当 。

镁合金AZ31的磨损性能研究

研究了滑动干摩擦条件下载荷和时间对镁合金AZ31磨损性能的影响。采用扫描电镜观察分析了磨损表面,讨论了不同载荷下的主要磨损形式。结果表明:合金的磨损质量损失在不同的载荷下均随磨损时间的增加而呈线性增加,载荷增加使磨损失重增加更显著。分析认为随载荷增加磨损形式经历了由氧化磨损,磨粒磨损到剥落磨损的变化过程。

镁合金AZ31D的热变形力学行为与微观组织演化规律的试验研究

对具有粗大柱状晶的镁合金AZ31D材料进行了圆柱体热压缩试验研究。通过试验获得了该种材料在不同温度、不同应变速率条件下的真应力-应变曲线以及动态再结晶和晶粒细化的规律。应用峰值应力的试验结果计算出了该材料热变形过程的激活能及试验条件下的Z参数,得到了镁合金AZ31D的热变形过程以及动态再结晶过程的主要特征变量作为Z参数的函数表达式。试验发现,当Z≥(2.61E+6)s-1时,热压缩试验过程中会出现与试样端面成45°角的剪切断裂。

基于Gleeble-1500热模拟试验机的镁合金AZ31B塑性变形研究

根据镁合金的密排六方结构及其流动应力曲线，用Gleeble．1500热模拟试验机对镁合金AZ31B塑性变形行为进行实验研究。结果表明，温度和应变速率是主要影响镁合金塑性变形的因数，且镁合金AZ31B热变形理想温度范围为250-300℃．在理想温度范围内随着温度增加镁合金晶粒变得细小均匀。

镁合金AZ31B直齿锥齿轮热锻成形研究

根据镁合金AZ31B的高温流动应力曲线,建立了包含应变的三维加工图,反映了温度、应变和应变速率对功率耗散系数和流变失稳区的影响,确定了合适的热变形范围,即温度为250～325℃、应变速率为0.1～1 s-1。在此基础上,研究了镁合金直齿锥齿轮的锻造成形,制定了无齿形预锻和终锻两步等温锻造工艺,在MSC.Marc平台上进行了锻造过程的模拟,基于模拟结果,完成了镁合金直齿锥齿轮的锻造成形实验。

镁合金AZ31B低温冷却(液态CO_2)切削加工技术

镁合金化学活性大、膨胀系数大以及耐腐蚀性能差,导致镁合金零件已加工表面质量低,切削加工过程易发生起火,甚至爆炸。在借鉴低温切削技术最新研究成果的基础上,提出了镁合金AZ31B低温冷却(液态CO_2)切削加工技术。综合分析了镁合金AZ31B低温冷却(液态CO_2)切削加工技术的国内外研究及应用状况,并对这一技术中几个关键技术进行了阐述。

镁合金AZ31盒形件拉深成形有限元模拟分析

利用有限元数值模拟分析了各工艺参数(拉深温度、凸模圆角半径及凹模内圆角半径)对镁合金AZ31盒形件拉深成形性能的影响,并通过实验进行了验证。结果表明:采用最佳拉深温度和最佳的凸模圆角半径、凹模内圆角半径可以有效地改善厚度为0.5mm的镁合金AZ31板材的拉深成形性能。

多向锻造对变形镁合金AZ31组织和力学性能的影响

文章采用不同锻造工艺对电磁连铸变形镁合金AZ31铸锭进行了多向锻造研究。结果表明,通过大变形的多向锻造后,变形镁合金AZ31可以得到有效细化,多向锻造有利于变形镁合金发生再结晶,锻造后变形镁合金AZ31最终得到均匀细小的等轴晶组织。工艺3得到最好的综合性能,锻造后变形镁合金AZ31硬度和抗拉强度分别提高了22.5%和33.5%,延伸率也有所提高。多向锻造后,室温拉伸试样的断口形貌出现大量的韧窝,表现为剪切断裂为主的韧性断裂。

Al-Mg-Zn钎料钎焊镁合金AZ31B接头的显微组织和性能

以Al-Mg-Zn钎料对变形镁合金AZ31B进行了高频感应钎焊,分析了变形镁合金AZ31B钎焊接头的显微组织、钎缝物相和力学性能.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱分析仪(EDS)等仪器分析了钎焊接头的界面组织及钎缝生成相,测试了接头的强度及形成相的显微硬度.结果表明,在钎焊接头的钎缝中钎料与母材AZ31B发生反应生成离异共晶组织-αMg+-βMg17(Al,Zn)12,母材AZ31B的显微硬度最低,钎缝中的-βMg17(Al,Zn)12相显微硬度最高.对接和搭接接头断口的断裂形式为沿晶脆性断裂,断裂产生在离异共晶组织-αMg+-βMg17(Al,Zn)12中的-βMg17(Al,Zn)12硬脆相处.

镁合金AZ31搅拌摩擦焊接温度场数值模拟

针对5 mm厚AZ31镁合金搅拌摩擦焊接过程进行三维有限元传热分析,并推导搅拌摩擦焊接(FSW)产热的数学模型,计算FSW过程不同时刻和不同位置温度分布。计算结果表明:起焊时有一个预热作用,预热对搅拌摩擦焊接过程有利;搅拌摩擦焊接过程中准稳态时最高温度为460℃左右,低于镁合金的熔化温度,属于固相连接。温度场测量结果显示:计算结果与测量结果较吻合,说明温度场模型的建立基本符合搅拌摩擦焊接过程。

镁合金AZ31B钨极氩弧焊焊接过程热效率研究

以镁合金AZ31B为研究对象,采用钨极氩弧焊(TIG)填丝工艺,研究在不同焊接工艺参数下(I=120～200A,U=11～15V,v=3～11mm/s)的焊接电弧热效率和熔化效率,并探讨焊接工艺参数、焊接热效率和熔化效率对焊接接头微观组织的影响。结果表明:焊接工艺条件下,镁合金AZ31B的焊接电弧热效率值在0.56～0.82之间;熔化效率随着焊接电流和焊接速率的增加而增大;不同的焊接工艺对焊接接头的横截面形状(熔深B和熔宽H)和微观组织都有较大的影响。

异种镁合金AZ31B与AZ61A的搅拌摩擦焊工艺

对异种变形镁合金AZ31B与AZ61A进行搅拌摩擦焊对接实验,研究了工艺参数对接头组织及力学性能的影响。结果表明:当采用凹面圆台形搅拌头,且将AZ31B置于后退侧进行施焊时较易得到成型良好、无焊接缺陷的对接接头,接头抗拉强度最高可达到母材AZ31B的90.5%。对焊缝的端面微观组织特征分析发现:接头各区域组织差异很大,前进侧热力影响区组织呈层状分布且较宽。当工艺参数不恰当时,该区域层间易产生氧化物和杂质物的富集。夹杂层的存在和应力集中是造成接头在前进侧热力影响区力学性能下降的主要原因。

镁合金AZ31B板材热拉深成形工艺参数优化

在不同温度、不同压边力和不同拉深速度下，针对厚度为0．8mm的AZ31B镁合金板材的成形性能用有限元分析软件进行模拟与分析。在25～220℃的温度范围内，采用直径为140mm的坯料进行冲压成形，研究成形温度、拉深速度以及压边力对AZ31B镁合金板成形性能的影响。结果表明：成形温度为200℃时的极限拉深比达到了2.8；成形温度在200℃以下时，随着成形温度的升高。镁合金板材的成形性能越来越好。这证明AZ31B镁合金具有良好的热拉深性能；此外，拉深速度和压边力对AZ31B镁合金的拉深成形也有重要影响。

镁合金AZ31B板材热拉深成形数值模拟

针对厚度为0.8mm,坯料直径为140mm的AZ31B镁合金板材的成形性能进行了有限元数值模拟.在温度为200℃、压边力为8kN、拉深速度为0.3mm/s的情况下,模拟了坯料成形过程中厚度的变化和成形规律,并进行了系统的分析.结果表明,凸模圆角部分是整个拉深件强度最薄弱的地方,减薄最大,是破裂危险区;凹模圆角部分容易发生破裂和起皱;法兰部分通常会发生增厚现象,同时是容易起皱的区域;筒底部分和侧壁部分在成形过程中厚度变化不大.

镁合金AZ31的差热分析及凝固组织观察

利用差热分析(DTA)和在不同温度下加热-急冷,并结合金相组织观察的方法研究了AZ31镁合金的凝固相变温度及凝固组织变化特征.通过对AZ31镁合金DTA曲线的分析和不同温度下金相组织的比较、分析,确定了该合金的相变起始温度为430.1℃,共晶温度为438.5℃,固相线温度为614.4℃,液相线温度为636.4℃.同时,通过对不同温度下急冷试样的组织观察,分析了AZ31镁合金在凝固过程中的相变及组织演变特征,并确定了差热分析所得相变温度的准确性.

变形镁合金AZ31的研究进展

综述了国内外AZ31镁合金的研究进展。分别介绍了AZ31镁合金组织、力学性能及变形行为研究现状,讨论了合金元素对AZ31镁合金的影响,并对变形镁合金AZ31耐蚀性的相关研究进行了总结。最后对AZ31镁合金的发展前景进行了分析。

基于数学模型的变形镁合金AZ31B热力学及动态再结晶

以铸态AZ31B镁合金为研究对象,分别在应变速率为0.005 s-1、0.05 s-1、0.5 s-1,变形温度在300℃、350℃、400℃的条件下,采用热变形模拟实验机对铸态合金进行再结晶行为研究,建立并验证了热变形本构方程、再结晶热力学模型和动态再结晶晶粒尺寸模型。研究表明,晶粒在较低应变速率和较高变形温度下更细,减小了晶界处孪晶位错密度,也为降低后续轧制时边裂现象发生的概率提供了依据。

变形镁合金AZ31锻-轧变形工艺对组织性能的影响

对变形镁合金AZ31进行了横向和高向锻造,然后进行轧制,检测了不同锻造比的板坯经轧制后的组织性能变化。结果表明:锻造时,随着锻造比的增大,晶粒组织逐渐细化;当锻造比为1.67时,材料的硬度达到最大值84.4HV,当锻造比为1.82时,材料的硬度为78.9HV;晶粒大小对动态再结晶晶粒尺寸有很大影响,晶粒尺寸较大时,再结晶晶粒尺寸也较大;锻造比为1.82的试样经轧制变形后,可以获得良好的力学性能。其晶粒平均尺寸、抗拉强度和伸长率为分别为3.7μm、281.75MPa、12.7%。

镁合金AZ31轧制板材的单向拉伸行为

通过单向拉伸试验研究了A731镁合金轧制板在不同温度和应变速率下的力学性能。根据镁合金在50℃．400℃范围内的单向拉伸曲线分析结果，找出A731镁合金的抗拉强度、伸长率随变形温度、变形速度的变化规律。结果表明：A731镁合金轧制板的塑性随着应变速率的降低有明显提高；温度的升高可明显改善轧制板的塑性；当应变速率为1．5×10^-2s^-1、温度为400℃时，伸长率达到123．9％。

半连续铸态镁合金AZ31动态再结晶模型建立与验证

通过Gleeble-3500热变形模拟机对半连续铸态镁合金AZ31进行热压缩,变形温度为300~450℃,应变速率为0.01~1.00 s-1,得出应力-应变曲线后进行线性回归处理,建立了动态再结晶动力学模型,而后通过对热压缩中的动态再结晶过程进行有限元分析,将模拟的再结晶结果与实验结果进行比较验证。结果表明,随着变形温度的升高或者应变速率的降低,动态再结晶分数增加。同时,变形温度越低,应变速率越高,再结晶晶粒尺寸越细小。预测的晶粒尺寸、分布与试验结果一致。