通过数值模拟研究了AZ31B镁合金在不同成形温度、压下量和进给速度下的单点渐进成形过程,建立了各参数与最大Mises应力和最大厚度减小率的响应面模型,并进行了以最大Mises应力和最大厚度减小率为约束的多目标优化。结果表明:随着成形温度的升高,板料温升逐渐减小,当成形温度超过200℃后,板料不同位置的温度变化不大;各参数按对最大Mises应力和最大厚度减小率的影响由大到小排序为成形温度、进给速度、压下量;多目标优化得到的最佳工艺参数为成形温度273℃、压下量0.51 mm、进给速度1 340 mm·min
-1,在最佳工艺参数下模拟和实测成形件厚度的误差较小,证明了数值模型及响应面模型的准确性。
所属栏目
物理模拟与数值模拟重庆市教委科学技术研究项目(KJ1104004)
收稿日期
2016/7/252017/7/13
作者单位
安治国:重庆交通大学机电与车辆工程学院, 重庆 400074
癿建建:重庆交通大学机电与车辆工程学院, 重庆 400074
丁玉璋:重庆交通大学机电与车辆工程学院, 重庆 400074
刘奇:重庆交通大学机电与车辆工程学院, 重庆 400074
金昌理:重庆交通大学机电与车辆工程学院, 重庆 400074
备注
安治国(1976-),男,山西太原人,副教授,博士
引用该论文:
AN Zhiguo,QIE Jianjian,DING Yuzhang,LIU Qi,JIN Changli.Simulation and Optimization of Single Point Incremental Hot-Forming Process for AZ31B Magnesium Alloy[J].Materials for mechancial engineering,2017,41(10):86~90
安治国,癿建建,丁玉璋,刘奇,金昌理.AZ31B镁合金单点渐进热成形工艺的模拟优化[J].机械工程材料,2017,41(10):86~90
参考文献
【1】
NILSSON J O.Super duplex stainless steel[J].Materials Science and Technology, 1992, 8(8):685-700.
【2】
ERIKSSON H,BERNHARDSSON S. The applicability of duplex stainless steels in sour environments[J]. Corrosion,1991,47(9):719-727.
【3】
宾远红, 李培芬, 李志铮, 等. 不同固溶温度对双相不锈钢σ相析出及冲击韧性的影响[J].材料热处理学报, 2013,34(8):136-141.
【4】
何进, 宴敏胜, 杨丽景, 等. S32750超级双相不锈钢在NaCl溶液中的临界点蚀温度及电化学腐蚀机理[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2015, 35(4):106-112.
【5】
HERTZMAN J S, FERREIRA P J, BROLUND B.An experimental and theoretical study of heat-affected zone austenite reformation in three duplex stainless steels[J]. Metallurgical and Materials Transactions A, 1997, 28(2):277-285.
【6】
CHEN T H, YANG J R. Effects of solution treatment and continuous cooling on sigma phase precipitation in a 2205 duplex stainlesssteel[J]. Materials Science and Engineering A, 2001, 311:28-41.
【7】
AKISANYA A R, OBI U, NEILL C R. Effect of ageing on phase evolution and mechanical properties of a high tungsten super-duplex stainless steel[J]. Materials Science and Engineering A, 2012, 535:281-289.
【8】
韩志诚, 王少刚, 胡经洪, 等. 焊接工艺对2205双相不锈钢接头组织与性能的影响[J]. 材料工程, 2008(8):48-51.
【9】
吴玖. 双相不锈钢[M]. 北京:冶金工业出版社, 1999.
【10】
LOPEZ N, CID M, PUIGGALI M. Influence of sigma-phase on mechanical properties and corrosion resistance of duplex stainless steels[J]. Corrosion Science, 1999,41(8):1615-1631.
【11】
龚佳. 典型不锈钢微观组织演变与腐蚀性能的研究[D]. 上海:复旦大学, 2011.
【12】
LEE J B. Effects of alloying elements Cr, Mo and N on repassivation characteristics of stainless steels using the abrading electrode technique[J]. Materials Chemistry and Physics, 2006, 99:224-234.
【13】
谭华. 双相不锈钢焊缝组织演变与腐蚀行为研究[D]. 上海:复旦大学, 2012.
【14】
刘杏, 杨武. 天然气长输管线应力腐蚀破裂的敏感环境条件[J]. 机械工程材料, 2002, 26(1):5-12.
【15】
褚武扬, 乔利杰, 肖纪美. 应力腐蚀机理研究[J]. 北京科技大学学报, 1992, 14(2):212-219.
【16】
李庆荣. 等厚圆盘匀角速转动时的内应力分析[J]. 计算机工程, 1982(2):9-13.