塑性工程学报：背压对AZ31镁合金板材快速气压胀形的影响
2023-03-21【作 者】崔令江;王刚;刘承勃
在快速气压胀形过程中，板材变形量极大 ，由于晶粒的排列需求及晶界滑移 的结果 ，会在板材内部产生微小空洞 ，当空洞量达到某 一程度时，大量空洞结合的现象导致板材内部出现微裂纹，微裂纹的萌生和发展最终导致板材的破裂[1-3]。因此 ，控制空洞的长大结合 ，以及在板材中的体积分数，是镁合金板快速气压胀形中亟待解决的问题。文献[4]在胀形温度为 515℃条件下 ，对 5083铝合金超塑性胀形进行了研究 ，发现不采用背压时的极限胀形高度为 28．86mm，采用 3MPa背压时的极 限胀形高度为31．74mm，加载背压可以明显提高板材 的极限胀形高度 ；在极限应变方面 ，不采用背压 时，板材胀破的极限应变为 0．7275，采用 3MPa背压时极限应变为 0．85，从 而得到背压 能提高板 材极 限应 变 的结论 ；同时还实验发现 ，3MPa背压下要好于 1．5MPa背压下材料的成形性 能[5]。文献 [6]对 Al—6Mg一0．2Sc合金半球形件胀形过程的研究中发现 ，增加背压等措施 ，对于改善胀形件厚度分布不均和降低空洞有较明显的效果。文献[7]对 AA5083铝合金的快速气压胀形实验研究表 明，背压加载可以有效提高材料的成形极限，降低空洞的形成比率，但背压并不能完全消除空洞 ；在空洞分布规律方面，随着应变的增 大 ，空洞比例也有所增大。
本文通过控制胀形温度 、主气压、背压对空洞分布 ，以及背压对胀形过程的影响进行探讨。
【结 论】
1）在胀形件顶部中心的最大应变处，胀形温度为350℃、无背压和加载背压的工艺条件下，空洞的比率分别达到了21%和16%，在相同应变下，加载背压时，获得的胀形件中的空洞比率要小于无背压时，背压的加载能有效降低板材中空洞的分布比率。
2）背压的加载能增大板材的最大减薄量，提高板材的胀形高度，进而提高成形极限，成形相同高度的零件时，加载背压能够减少成形时间。
以下是正文：
