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《机械科学研究总院》 2006年
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6061铝合金楔横轧变形研究

赵培峰  
【摘要】:本文以6061铝合金为研究对象,深入研究了6061铝合金的高温金属塑性变形的本构关系与楔横轧变形中材料的流动特征以及变形过程中材料内部组织的变化特点,这是车辆轻量化急需用铝合金代替传统钢材料这一发展趋势下的新课题。这一课题的研究将为铝合金锻件在车辆,特别是汽车上的广泛应用提供应用基础与成形工艺设计的参考数据,对于提高铝合金锻件的材料利用率,大幅降低生产成本,开发新的复合变形工艺都具有促进作用。 在理论分析的基础上,通过Gleeble热模拟机对6061铝合金进行压缩热模拟实验,根据实验结果,采用回归方法确定6061铝合金高温塑性变形的本构关系,并确认6061铝合金的材料常数。这些分析结果对于深入认识6061铝合金变形行为提供了理论上的支持,并为数值模拟6061铝合金的楔横轧三维变形提供理论基础。 使用Deform-3D商用有限元模拟软件,运用上述确定的6061铝合金的本构关系,采用热—力耦合方法,数值模拟6061铝合金在楔横轧变形过程中温度场的变化规律,分析了工艺参数与变形参数对温度场分布的影响,着重分析了变形过程中温度升高的规律,据此提出了这种铝合金适宜的锻造起始温度。对于其他铝合金锻造起始温度的确定也有参考价值。 在数值模拟的基础上,对6061铝合金工件的应力应变场变化规律、材料的流动特点等进行了研究,深入分析6061铝合金楔横轧变形过程的应变分布变化规律与45~#钢的应变分布规律异同点,揭示出这两种材料应变场的分布对工艺参数与变形参数变化的反应是有明显差别的,指出不能简单地把锻钢的变形规律用于指导铝合金的变形分析,在涉及楔横轧中心缺陷的问题与分析材料热变形组织性能的变化时,这一点尤为重要。 本文将模拟研究与工艺实验有机结合起来,对各种工艺参数与变形参数组合的工况进行了变形实验。利用电子显微镜对楔横轧变形过程中材料的组织演化进行了研究。指出在变形过程中,材料的主要软化机制是动态回复,材料的原始晶粒大小没有明显变化,但亚组织有较明显的变化,这为6061铝合金楔横
【学位授予单位】:机械科学研究总院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG335.19

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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【参考文献】
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【共引文献】
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9 徐建全;陈铭年;林大同;;试论客车结构轻量化[A];福建省科协第四届学术年会——提升福建制造业竞争力的战略思考专题学术年会论文集[C];2004年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 硕卓,贺毓辛;刚塑性有限元解题法的改进及在轧制中的应用[J];北京钢铁学院学报;1987年04期
2 李胜祗,孙中建,李连诗;实心坯二辊斜轧过程三维热-力耦合分析[J];北京科技大学学报;2000年01期
3 崔丽华;王宝雨;胡正寰;;楔横轧铝合金轧件内部空洞演变[J];北京科技大学学报;2012年02期
4 贾震;张康生;汤先岗;胡正寰;;楔横轧展宽长度对极限断面收缩率影响机理分析[J];北京理工大学学报;2010年06期
5 张庆生;;国外楔横轧情况及工艺参数[J];锻压技术;1979年03期
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7 刘桂华 ,徐春国 ,任广升;楔横轧三维变形过程的有限元数值模拟研究[J];锻压技术;2001年06期
8 闫华军;刘晋平;樊旭平;胡正寰;;楔横轧轧制螺纹轴应力状态研究[J];锻压技术;2008年03期
9 蔡亚宁;张康生;娄依志;胡正寰;;成形角对楔横轧二次楔轧制心部缺陷的影响[J];锻压技术;2008年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李传民;束学道;胡正寰;;辊径比对楔横轧大小轴中心破坏的影响分析[A];2008年中国机械工程学会年会暨甘肃省学术年会文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张艳姝;镁合金热变形性能试验研究及本构参数识别[D];机械科学研究院;2005年
2 刘桂华;楔横轧三维变形的数值模拟研究及内部缺陷预防[D];机械科学研究总院;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 曹园园;6181/6016H18高强铝合金同步冷却热成形工艺研究[D];南京航空航天大学;2011年
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4 万里鹏;航空用7A09铝合金预拉伸板双级过时效应用研究[D];南昌大学;2007年
5 韩昶;微量元素对含Si蒙乃尔合金组织及性能的影响[D];西安理工大学;2008年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王雷;铝合金楔横轧工艺技术的应用研究[D];山东建筑大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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1 谢懿;楔横轧制截面变化大的台阶轴[J];锻压技术;2000年06期
2 谢懿;大变截面齿轮轴楔横轧制成功[J];锻压机械;2000年06期
3 谢懿;截面变化大的台阶轴楔横轧制成功[J];机械;2000年06期
4 杜凤山,李学通,王敏婷;楔横轧三维热力耦合非线性有限元模拟[J];机械工程学报;2002年S1期
5 闫雪萍 ,李东平,崔相吉,刘志平;组合式楔横轧模具的应用[J];锻压技术;2003年02期
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9 李连鹏;束学道;胡正寰;;板式楔横轧接触区表面应力分布规律研究[J];现代制造工程;2006年04期
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3 朱世明;秦学枫;叶永旭;吉文裕;;楔横轧轴类产品的开发应用[A];第三届华东六省一市塑性工程学术年会论文集[C];2005年
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9 杨宏青;王宝雨;黄敬义;胡正寰;;楔横轧模具CAD/CAM集成系统研究与开发[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
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2 刘桂华;楔横轧三维变形的数值模拟研究及内部缺陷预防[D];机械科学研究总院;2008年
3 赵培峰;6061铝合金楔横轧变形研究[D];机械科学研究总院;2006年
4 李志刚;列车车轴楔横轧精制坯新设备与新工艺[D];吉林大学;2010年
5 贾智;电液锤生产线连杆毛坯锻造工艺研究及缺陷预防[D];重庆大学;2013年
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1 高俊杰;单向连续板式楔横轧机的设计[D];吉林大学;2007年
2 任伟伟;模具磨损对楔横轧中心疏松的影响[D];机械科学研究总院;2009年
3 李文超;轴类件楔横轧成形表面缺陷的研究[D];吉林大学;2010年
4 张淑娟;楔横轧塑性成形数值模拟[D];山东大学;2009年
5 汪飞雪;三辊楔横轧轴类件成形机理数值模拟及实验研究[D];燕山大学;2005年
6 沈智;大直径楔横轧件的成形工艺研究[D];机械科学研究总院;2006年
7 邹娇娟;三辊楔横轧轧齐曲线的研究[D];燕山大学;2006年
8 郭丽娜;连杆坯料楔横轧成形的设备与工艺研究[D];吉林大学;2007年
9 金云光;计算机辅助楔横轧工艺及模具设计[D];合肥工业大学;2004年
10 陶新刚;基于损伤力学的楔横轧件内部损伤开裂的研究[D];机械科学研究总院;2011年
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