中国有色金属学报：AZ31/AA5083双金属筒形件气压胀形-冷缩结合工艺
2022-04-16【作 者】王刚;孔得红;谢允聪;程涛;王文娟
随着人们节能意识 、环保意识的增 强，铝、镁合金等轻质高强材料逐渐受到各国的高度重视 ，成为实现轻量化、降低能耗和减少污染的重要材料 。铝、镁合金应用 的交叉性和广泛性 ，使 探究铝／镁合金复合结构的成形与结合方法成为必要课题 。
目前，镁／铝合金复合材料或复合结构的生产方法主要有 轧制 、扩散焊接和爆炸焊接 、拉深和挤压等方法 ，轧制可以方便的生产大尺寸的结合强度较高的复合板 ，但不宜生产厚度小的复合板【1】；焊接获得的焊接接头性能良好 ，但镁／铝异种合金焊接 易形成金属 间化合物 ， 引发热裂 纹，严重影 响构件的质量【2】；杨 琳等【3】研究热拉深成形镁／铝合金复合结构的技术，但其不能成形形状复杂的空心件 ，也未考虑两种合金之间的结合情况 。池成忠 等【4-5】研 究 5052／AZ31／5052镁铝复合板在 170和 230℃时 的成形极限曲线 ，分析了胀形试样破裂处 的断 口形貌及胀形过程界面扩散行为 ，并进行 了不 同成形条件下的热拉深试验 ，研究了成形温度、 凸模温度 、拉深速度和凹模圆角半径对板料成形性能的影响 。
超塑性气压胀形己广泛应用于镁合金 、铜合金、铝合金 、钛合金和高温合金等板壳件的成形中【8】，本文作者针对 AZ31／AA5083双金属复合筒形件气压胀形一冷缩结合工艺进行探索 ，研究镁／铝双金属板同步气压胀形变形规律 。
【摘 要】通过气压胀形实验研究AZ31/AA5083双金属筒形件气压胀形-冷缩结合工艺的基本成形规律。结果表明:双金属筒形件的适宜成形温度为450℃左右,双金属筒形件因两种金属热膨胀系数不同而收缩不同,在筒间形成过盈配合,筒间残余接触应力取决于双金属收缩量的差异,计算出筒间残余接触应力为2.96 MPa,接触应力过大会导致底部失稳凸起;同时,给出筒底凸起失稳发生的判据。降低成形温度、增大筒底圆角半径和保压冷却等能够防止内层筒筒底失稳;内外层筒形件壁厚不均匀,底部圆角处减薄率达到80%,最易发生破裂;加载路径对壁厚分布几乎没有影响。
以下是正文：
