《鎂合金管材差溫熱態內壓成形規律》是依託哈爾濱工業大學，由劉鋼擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：鎂合金管材差溫熱態內壓成形規律
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉鋼
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對鎂合金管材熱態內壓成形存在的壁厚不均、膨脹率小等問題，提出利用溫度差控制變形的差溫熱態內壓成形新方法。開展非均勻溫度場和複雜應力場作用下的鎂合金管材塑性失穩和摩擦行為研究，揭示溫度場和應力場對鎂合金熱態內壓成形影響規律；分析鎂合金熱態內壓成形組織演變，揭示管材原始組織與構件最終性能的內在規律。創新之處在於採用可控非均勻溫度場調整變形順序和變形程度，並採用應變強化和應變速率強化耦合的雙硬化粘塑性本構方程，分析非均勻溫度場的管材成形過程。提高鎂合金熱態內壓成形極限和壁厚均勻性，探索改善成形件組織性能的途徑，為鎂合金輕量化構件在汽車、航空和航天等領域的套用奠定技術基礎。
結題摘要
針對鎂合金管材熱態內壓成形存在的壁厚不均、膨脹率低等問題，本項目提出了利用溫度差控制變形的差溫熱態內壓成形新方法。按計畫完成了三個方面的研究工作：1、研究了非均勻溫度場和複雜應力場作用下鎂合金管材塑性失穩行為。首先研製了差溫熱態氣壓成形裝置，突破了氣體壓力介質增壓、傳輸和壓力控制關鍵技術，實現了氣體壓力和軸向位移的閉環伺服控制；通過感應加熱和冷卻系統，實現了軸向溫度梯度控制。採用三維實體單元建立了鎂合金管材變徑管成形的熱力耦合有限元模型，研究了非均勻溫度場內壓和軸壓雙軸載荷作用下的鎂合金管材塑性失穩行為，建立了起皺臨界應力條件，揭示了起皺順序發生機制及其對成形極限的影響規律。2、研究了差溫熱態內壓成形塑性變形及壁厚分布規律。建立了鎂合金管材熱態摩擦行為測試裝置，揭示了內壓和溫度對摩擦因數的影響規律；並研究了不同溫度梯度、不同載入曲線對變徑管差溫熱態內壓成形的塑性變形過程的影響，實現了屈服條件調控，揭示了變徑管成形壁厚分布規律，給出了變徑管成形的合理預成形形狀。3、研究了鎂合金熱態內壓成形組織演變及雙硬化粘塑性本構方程。在覆蓋差溫成形的全溫度範圍和應變速率範圍內，測試了鎂合金管材的流動應力應變曲線，給出應變硬化指數和應變速率硬化指數，建立了雙硬化粘塑性本構方程；對差溫熱態內壓成形前後管坯不同部位微觀組織演變進行了測試分析，揭示了差溫熱態內壓成形中的組織演變規律。
