热加工工艺：AZ91D镁合金板材的快速气压胀形行为研究
2022-06-15【作 者】 刘承勃;王刚;张治朋;崔令江
【前 言】
快速塑性成形(QuickPlasticforming，QPF)是由超塑气压胀形(SPF)发展而来的新技术[1]，我国称之为快速气压胀形。QPF研究以GM公司为代表，主要研究铝合金汽车覆盖件的气压成形，GM公司为快速气压胀形而开发了专用合金AA5083[1]，Kulas等人绘制了AA5083的SPF和QPF成形极限图[2]。Franetovic和Krajewski研究了润滑对QPF成形性的影响及成形过程中的摩擦问题[3-4]，Boissiere等研究了QPF与SPF在变形机理和断裂机理方面的类似和差异[5]。日本本田汽车公司用QPF大批量生产铝合金挡泥板、行李箱面板等汽车覆盖件。并在合金成分、变形机理、组织热机械处理等方面进行了研究[6]。目前对镁合金快速气压胀形研究较少。Carter等研究了AZ31镁合金板的高温气压成形特性[7]；吴泓毅等研究了气压加载路径对AZ31B镁合金快速气压胀形的影响[8]：李海莲、张拓达、王刚等研究了AZ80、ZK60和AZ31镁合金板材的快速气压胀形时成形性能、断裂模式、成形极限和微观组织演变规律，并用快速气压胀形技术成形了AZ31镁合金航空仪表盘[9-11]。
本文研究挤压一轧制AZ91D镁合金板材的快速气压胀形工艺，为后续工业应用提供基础数据。
【结 论】
(1)半球件300 s快速气压胀形试验表明，在400℃、0.5MPa气压下，胀形高度最大，胀形高度可达33．0mm。在同一温度下，随着气压增大，胀形高度增高，但当气压达到一定程度后破裂。在250～400℃的温度范围内，温度越高，所能达到的最大胀形高度越大，胀形时，顶点平均应变速率处在10-3s-1级别。
(2)1.0mm厚的AZ91D镁合金板材通过两阶段加载，可以在300 s内胀形出表面质量好，圆角符合要求的20mm高的筒形件。
(3)变形量最大的半球件顶部晶粒尺寸最小，随着变形量的减小．晶粒尺寸逐渐增大，边缘未变形处晶粒尺寸最大。
以下是正文：
