az31镁合金连续挤压工艺试验及数值模拟

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1、摘要摘要连续挤压是一种特殊的变形方式，是利用挤压轮和工件之间产生的摩擦力使材料产生塑性变形的一种方法。其特殊性在于，这是一种集多种变形方式于一体的过程。这种复杂的变形模式有利于实现组织的晶粒细化，提高材料的综合性能，从而得到性能优良的线材产品。本文创新性地将连续挤压技术用于制造AZ31镁合金线材，探讨AZ31镁合金连续挤压的可行性。通过工艺实验和数值模拟，研究工艺参数对产品组织性能的影响，探索AZ31镁合金连续挤压成型的特点，为AZ31镁合金连续挤压工艺和模具设计制造提供参考数据，有望为加工AZ31镁合金线材提供一种新方法。本文应用250型连续挤压机，对铸态AZ31镁合金坯料

2、进行连续挤压试验。分析了挤压变形区组织变化规律以及挤压轮转速和挤压比对组织和力学性能的影响。采用DEFORM软件作为计算机模拟分析的工具，建立了AZ31镁合金连续挤压变形的有限元模型。针对腔体和坯料初始温度及挤压轮转速进行连续挤压过程的模拟。分析这些工艺条件对各工模具温度、连续挤压各变形区的温度、等效应力和等效应变产生的变化。结果表明：连续挤压技术可以应用于AZ31镁合金线材的成型。可实现将粗大的铸态组织直接挤压变形为细小的等轴晶组织。晶粒细化程度与挤压比有关，挤压比增大，晶粒尺寸降低，晶粒的均匀程度增加，最小晶粒尺寸达到2,um。挤压轮转速提高，晶粒尺寸的均匀性提高，高的挤

3、压轮转速可以使变形温度增加，有利于组织的软化，有助于组织均匀。在压实区，金属最高温度随坯料初始温度的升高而提高。腔体初始温度和挤压轮转速对其影响不明显。在弯曲挤压区，金属最高温度随挤压轮转速的提高而升高。腔体初始温度300℃时，金属最高温度发生在挡料块位置，最大等效应力发生在金属粘着区上方；腔体初始温度20℃时，金属最高温度发生在模具入口处，最大等效应力和等效应变同时发生在金属粘着区上方和模具入口处。关键词：连续挤压；AZ31镁合金；数值模拟大连交通大学一F学硕士学位论文AbstractContinuousextrusionisaspecialkindofdeformatio

4、n．Itisthemethodthatusesthefrictionforce．whichbetweenextrusionwheelandmetaltocausethematerialhaveplasticdeformation．Itsparticularityliesinthefactthatthisisamulti—deformationprocessinoneprocess．Thiskindofcomplexdistortionpatternisadvantageousinretrminggrain．enhancingtheoverallproperties，thuso

5、btainsthewirerodproductswithexcellentperformance．ThisarticleinnovativelyproduceAZ31magnesiumalloywirebyusingcontinuousextrusion，discussesitsfeasibility．Studytheprocessparametersonproductperformanceoforganizationsthroughexperimentsandnumericalsimulationtechnology．ExplorethecharacteristicofAZ

6、31magnesiumalloybycontinuousextrusion，providesthereferencedataforproductiontechnologyanddiesdesigning．ItisexpectedtoprovideanewmethodofprocessingAZ31magnesiumalloywire．Continuousextrusionofas．castA231magnesiumalloycarrieson250ContinuousExtrusionMachinery．Microstructurechangesindeformationar

7、eaareanalyzed，aswellastheinfluenceofextrusionspeedandextrusionratioonmicrostructuresandmechanicalproperties．Finiteelementmode}ofcontinuousextrusionprocessisestablishedbvDEFORMsoftware．Numericalsimulationcarriesondifferenttechnologicalconditions，suchastem