AZ31镁合金参数

第16卷第5期精密成形工程2024年5月JOURNAL OF NETSHAPE FORMING ENGINEERING99工艺参数对AZ31B镁合金单点渐进翻边精度的影响安治国1，叶了1，张涛1，门正兴2，高正源1*（1.重庆交通大学机电与车辆工程学院，重庆 400074；2.成都航空职业技术学院航空装备制造产业学院，成都 610021）摘要：目的以AZ31B镁合金板为研究对象，研究初始成形角、工具直径、成形温度及层间距对单点渐进圆孔翻边精度的影响规律。

方法使用有限元软件对2 mm厚的镁合金板材进行数值模拟，通过计算翻边直壁处的平均回弹量，得出不同工艺参数对单点渐进圆孔翻边直壁轮廓的影响规律。

通过正交实验分析了交互作用下工艺参数对圆孔翻边直壁处平均回弹量的影响，通过极差分析确定了最优工艺参数组合，并通过实验对所得结果进行了验证。

结果随着初始成形角的增大、工具直径的增大、成形温度的升高及层间距的减小，圆孔翻边制件直壁处的成形精度提高，各因素按影响程度由大到小的顺序依次为：成形温度、初始成形角、工具直径和层间距。

成形精度最高的工艺参数组合如下：初始成形角为30°、工具直径为10 mm、成形温度为275 ℃、层间距为0.5 mm。

结论采用仿真模型模拟单点渐进圆孔翻边过程具有较高的准确性，使用优化后的工艺参数得到翻边零件直壁区域的最小厚度以及平均回弹量与仿真结果误差均在3%以内，升高温度可以明显提高单点渐进圆孔翻边的制件精度。

关键词：镁合金；翻边；单点渐进成形；数值模拟；回弹DOI：10.3969/j.issn.1674-6457.2024.05.011中图分类号：TG376.2 文献标志码：A 文章编号：1674-6457(2024)05-0099-09Effect of Process Parameters on Flanging Accuracy of AZ31B Magnesium Alloyin Single Point Incremental ProcessAN Zhiguo1, YE Liao1, ZHANG Tao1, MEN Zhengxing2, GAO Zhengyuan1*(1. School of Mechatronics & Vehicle Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China; 2. School ofAeronautical Manufacturing Industry, Chengdu Aeronautic Polytechnic, Chengdu 610021, China)ABSTRACT: The work aims to take AZ31B magnesium alloy sheet as the object to study the effects of initial forming angle, tool diameter, forming temperature, and layer spacing on the flanging accuracy of the round hole in single point incremental forming. The finite element numerical simulation method was used to analyze the 2 mm thick magnesium alloy sheet, and the收稿日期：2024-03-07Received：2024-03-07基金项目：重庆市自然科学基金面上项目（cstc2021jcyj-msxmX1047）；四川省自然科学基金（2023NSFSC0407）Fund：The Scientific and Technological Research Program of Chongqing Science and Technology Bureau (cstc2021jcyj- msxmX1047); Scientific and Technological Research Program of Sichuan Province (2023NSFSC0407)引文格式：安治国, 叶了, 张涛, 等. 工艺参数对AZ31B镁合金单点渐进翻边精度的影响[J]. 精密成形工程, 2024, 16(5): 99-107.AN Zhiguo, YE Liao, ZHANG Tao, et al. Effect of Process Parameters on Flanging Accuracy of AZ31B Magnesium Alloy in Single Point Incremental Process[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2024, 16(5): 99-107.*通信作者（Corresponding author）100精密成形工程 2024年5月effect of different process parameters on the straight wall profile of the round hole flanging was obtained by calculating the av-erage springback value. The effect of process parameters under the interaction on the average springback at the straight wall of the flanging was analyzed by an orthogonal experiment. The optimal combination of process parameters was determined by range analysis, and the results were verified by experiments. With the increase of the initial forming angle, tool diameter and forming temperature and the decrease of the layer spacing, the flanging accuracy increased, and the importance of parameters ina descending order was as follows: forming temperature, initial forming angle, tool diameter, and layer spacing. The combina-tion of process parameters with the highest forming accuracy included the initial forming angle of 30°, tool diameter of 10 mm, forming temperature of 275 ℃, and layer spacing of 0.5 mm. The simulation model has a high accuracy for simulating the single point incremental flanging process. The profile error of the flanging by the optimal combination of process parameters between the physical experiments and the simulation results is less than 3%. The elevated temperature can significantly improve the flanging profile accuracy of the round hole.KEY WORDS: magnesium alloy; flanging; single point incremental forming; numerical simulation; springback翻边是一种将薄板边缘或预制孔边缘的材料沿着曲线或直线向竖直方向翻折的加工工艺[1]。

变形镁和镁合⾦牌号和化学成分变形镁及镁合⾦牌号和化学成分（送审稿）编制说明1 ⼯作简况1.1任务来源随着当今世界对结构材料轻量化、减重节能、环保以及可持续发展的要求⽇益提⾼，镁合⾦产品展现出⼴阔的应⽤前景。

镁合⾦具有密度低，⽐强度和⽐刚度⾼，电磁屏蔽效果好，抗震减震能⼒强，易于机加⼯成形和易于回收再利⽤等优点，在航空、航天、汽车、3C产品以及军⼯等领域都具有巨⼤的应⽤潜⼒。

尤其是近⼏年来，国家新材料产业规划中，镁合⾦以其⾃⾝的优点更是作为⼗⼆五期间重点推⼴和应⽤的⾦属材料。

随着镁合⾦应⽤领域的不断拓展，新型镁合⾦的研究与投⼊应⽤也是层出不穷。

其中具有典型意义的产品包括3C⾏业⽤超轻镁锂系列合⾦的研发成功，更是突破了镁合⾦原有的合⾦系列；镁合⾦稀⼟系⾼强耐热镁合⾦的不断深⼊研究，更是将镁合⾦的品种和应⽤推向了更⾼更⼴的领域。

GB/T 5153-2003国家标准中规定的原有的合⾦牌号和化学成分已经⽆法满⾜新型镁合⾦⽣产、使⽤与发展的要求，修订和完善本标准势在必⾏⽽且迫在眉睫，镁合⾦⾏业的蓬勃发展需要⼀部完善的统⼀的国家标准对镁合⾦牌号与化学成分进⾏统⼀和规范。

国标委综合[201×]×××号⽂件及中国有⾊⾦属⼯业协会中⾊协综字[201×]×××号⽂件，下达了编制《变形镁及镁合⾦牌号和化学成分》国家标准的任务，并确定了东北轻合⾦有限责任公司为编写单位。

1.2 起草单位东北轻合⾦有限责任公司（原东北轻合⾦加⼯⼚）简称东轻公司，是作为“⼀五”期间原苏联援建的156项重点⼯程中的2项建设发展起来的新中国第⼀个铝镁合⾦加⼯企业。

2008年被国家有关部委认定为国家级⾼新技术企业。

东北轻合⾦有限责任公司现⽣产能⼒8.25万吨，⽣产《天鹅》牌铝、镁及其合⾦板、带、箔、管、棒、型、线、锻件和深加⼯制品等18类产品，228种合⾦，公司每年有10%左右的产品远销美国、⽇本、新加坡等16个国家和地区。

AZ31镁合金筒形件旋压技术研究的开题报告一、研究背景AZ31镁合金是一种重要的轻金属材料，具有密度低、强度高、刚性好、耐腐蚀、导热性能好等特点，广泛应用于航空、汽车、电子、医疗等领域。

在这些领域中， AZ31 镁合金的筒形件是一种常见的零件类型，例如气缸、油箱、管道、泵体等。

这些筒形件的加工形式多种多样，其中旋压是一种高效的成型工艺，可大幅度节约工艺成本和时间，适用于批量生产。

因此，研究 AZ31 镁合金筒形件旋压工艺具有重要的工程应用价值和经济意义。

二、研究内容本次研究旨在探讨 AZ31 镁合金筒形件旋压加工工艺中的关键技术和优化方法。

具体研究内容包括：1. AZ31 镁合金的材料特性分析：对 AZ31 镁合金的强度、延展性、韧性、硬度、热性能等进行性能测试和分析，为后续旋压加工提供材料基础数据。

2. 旋压加工工艺研究：针对 AZ31 镁合金筒形件的形状、厚度和孔径等特点，研究旋压工艺中的角度、速度、力度、模具设计和刀具选型等关键技术，分析材料形变过程和机理，探讨镁合金筒形件旋压加工中的变形和破坏机制。

3. 优化设计和应用：根据研究结果，提出 AZ31 镁合金筒形件旋压加工的优化设计方案，探究加工工艺参数对成形质量的影响，探讨筒形件表面质量、残余应力、损伤性能等关键性能指标，并应用于实际生产中。

三、研究意义AZ31 镁合金筒形件旋压技术的研究对于扩大 AZ31 镁合金应用领域、提高生产效率和降低成本具有重要意义。

随着环保和节能的要求日益增强，以 AZ31 镁合金筒形件为代表的轻量化零件更加受到重视，旋压加工技术具有广阔的应用前景。

本次研究将为AZ31 镁合金筒形件旋压工艺提供技术支持和基础数据，推动 AZ31 镁合金的应用和发展。

国内外常用镁及镁合金牌对照表完整版引言镁及镁合金是一类重要的结构材料，具有良好的力学性能、耐高温性和低密度等优点。

随着工业技术的不断发展，国内外生产的镁及镁合金品牌众多，为了方便对不同品牌的材料进行对比和选择，本文提供一份国内外常用镁及镁合金牌对照表。

对照表牌号及材料介绍1. ZK60: 镁合金材料，具有良好的强度和耐蚀性，适用于航空航天领域、汽车制造、轻量化结构等。

2. AZ31: 中铝牌系列，镁合金材料，具有优良的强度、塑性和耐蚀性，广泛应用于汽车、电子设备等领域。

3. M1A: 铝镁合金材料，具有良好的强度、韧性和耐蚀性，适用于航空航天、运输、工程建设等领域。

4. ZM21: 铝锌镁合金材料，具有较高强度和良好的耐腐蚀性，常用于航空航天制造、机械设备制造等。

5. MB8: 锰铝镁合金材料，具有优异的强度和耐磨性，广泛应用于航空、航天、汽车制造等领域。

6. ME20: 镁锌合金材料，具有良好的强度、韧性和耐蚀性，适用于汽车零部件、船舶制造等。

7. MH1: 镁钒合金材料，具有优良的韧性和耐磨性，常用于船舶制造、航空器和汽车零部件等领域。

8. ML20: 镁锡合金材料，具有较高的热强度和优异的抗粘性，适用于高温烧结、电子设备制造等。

9. MZ10: 锌镁合金材料，具有良好的耐蚀性和机械性能，常用于船舶、汽车制造等领域。

10. MS20: 镁锶合金材料，具有良好的高温强度和耐磨性，适用于航空航天、汽车制造等。

结论该对照表列举了国内外常用的镁及镁合金牌号和材料介绍，为用户提供了一个方便对不同品牌进行对比和选择的参考。

在实际应用时，根据具体需求和使用环境综合考虑各种性能指标，选择合适的镁及镁合金材料，将有助于提高产品质量和性能。

铸态az31b镁合金热压缩实验研究
本文旨在研究铸态AZ31B镁合金的热压缩性能。

该实验采用试样加热至不同温度(250℃、300℃、350℃)后，在约定应变速率(0.1/s、0.01/s)下进行热压缩实验。

通过实验得到的压缩应力-应变曲线，结合金相分析和显微组织观察，分析了铸态AZ31B镁合金的高温形变行为及其影响因素。

实验结果表明，试样温度与应变速率对铸态AZ31B镁合金的流变行为均有较大影响。

在温度和应变速率不断升高的情况下，铸态AZ31B 镁合金的屈服强度、流变应力和应变硬化能力均呈现出明显增加的趋势；而延伸率则呈下降趋势。

此外，金相分析还发现，铸态AZ31B镁合金在高温下易发生晶粒长大现象，这也对其高温形变行为产生了一定的影响。

综上所述，铸态AZ31B镁合金在高温下具有较好的可塑性和形变能力，但在高温条件下其晶粒会发生明显的长大现象。

因此，在实际生产中需注意合理控制加热温度和应变速率等参数，以保证该合金在高温下具有良好的力学性能。

高应变率下AZ31镁合金焊接接头动态力学性能毛萍莉;席通;刘正;董阳;刘遵鑫;邸金南【摘要】采用分离式Hopkinson压杆在应变速率为900～2500s-1范围内对轧制态AZ31镁合金氩弧焊(TIG)和搅拌摩擦焊(FSW)焊接接头进行了高速冲击压缩实验,利用金相显微镜和扫描电子显微镜对压缩后的接头组织和断口进行了观察.结果表明:随着应变速率的增大,合金的真应力-应变曲线变化不大,说明AZ31镁合金两种焊接接头对应变速率的敏感性较小;在高应变速率下FSW焊接接头的强度及塑性均优于TIG焊接接头;两种接头在高应变速率下的断裂方式均为解理断裂,但相对于TIG焊接接头,FSW焊接接头更加平整光滑;两种接头的显微组织对应变率均不敏感,并且在高应变率压缩下的变形方式相同,主要为滑移.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】7页(P53-58,65)【关键词】分离式Hopkinson压杆;高应变速率;AZ31镁合金;氩弧焊;搅拌摩擦焊;解理断裂【作者】毛萍莉;席通;刘正;董阳;刘遵鑫;邸金南【作者单位】沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870;沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870;沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870;沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870;沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870;沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870【正文语种】中文【中图分类】TG146.2+2镁合金具有高的比强度、比刚度、减震性、导热性、可切削加工性和可回收性，因而被称为21世纪的“绿色”工程材料［1，2］。

目前，国内外对镁合金需求日益增加，镁合金结构件、型材、板材的应用范围不断扩大，而镁合金的连接工艺也随之越来越重要。

焊接作为金属材料连接工艺中最普遍的连接方式之一，相对于钢铁材料及铝合金，镁合金焊接性能较差，已成为制约其广泛应用的首要问题［3，4］。