铝钨合金静液挤压数值模拟与试验研究

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铝钨合金作为新开发的特种铝合金新型结构材料,它既具备钨的耐高温性、耐磨性,又有铝的轻质、抗氧化性及良好的加工性等特点,是很有前景的特种轻质高强合金材料。但目前国内外文献中关于铝钨合金塑性成形方面的报道甚微,这在一定程度上制约着铝钨合金的产业化应用。静液挤压是一种新型挤压方式,相比传统挤压技术,静液挤压制品表面粗糙度低、变形极为均匀、力学性能在断面上和长度上都很均匀。本文为确立铝钨合金静液挤压工艺,采取数值模拟和物理试验结合的方式来研究铝钨合金静液挤压成形过程。首先在Gleeble-1500D型动态热模拟试验机上对铝钨合金试样进行热压缩实验,基于Zener-Hollomon参数建立铝钨合金本构方程。其次在Deform-3D软件中建立材料力学模型,模拟铝钨合金在不同挤压参数下的挤压过程,对等效应力分布、等效应变分布和载荷变化规律进行分析,并对比不同工艺参数对结果的影响,得到一个初步的工艺方案。在此基础上进行物理试验,得到表面质量较好的挤压棒材,验证方案的可行性。最后采用电子万能弯曲试验机对其进行力学性能测试,并使用金相显微镜观察微观组织,结果表明,经过静液挤压成形,材料的综合力学性能和组织性能得到提升。该课题通过对铝钨合金静液挤压过程的数值模拟和物理试验结果的分析,进一步完善并确立铝钨合金静液挤压工艺方案,为铝钨合金产业化应用奠定了良好的基础。
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