镁/铝合金双金属板叠层拉深性能研究

• 作 者: 杨琳
• 机 构: 太原理工大学
• 出 处: 太原理工大学
• 发表日期: 2014年01期
• 关键词: 镁合金 铝合金 镁/铝双金属板 叠层拉深性能

镁合金作为一种轻质金属结构材料,具有高的比刚度、比强度以及电磁屏蔽性等优良特性,其薄板构件具有很大的应用潜力。但由于镁合金耐腐蚀性差限制了其广泛应用,而铝合金具有良好的塑性及耐腐蚀性。在镁合金板料表面覆盖一层铝合金板料构成镁/铝合金双金属板。镁/铝合金双金属板兼具镁合金与铝合金两种金属材料的优势,可用于生产同时具有良好耐腐蚀性、轻量化及减震性的产品,在航空航天、汽车工业、电子通讯等领域具有非常大的应用潜力。目前关于双金属板的研究还仅限于板的制备及其界面性能,关于其成形性能的研究还鲜见报道。钣金件的生产通常都包括拉深成形,拉深是一种重要的板料成形方式,可通过拉深实验研究镁/铝合金双金属板的成形性能。本文首先对1060铝合金板材进行热处理,热处理温度为320℃～440℃,保温时间为lh～3h,冷却方式为空冷。采用胀形性能测试的方法研究了不同热处理工艺参数对1060铝合金板材性能的影响。试验最优的工艺参数为：退火温度为400℃,保温时间2h。其次,利用自制的温热拉深模具对不同厚度AZ31镁合金、1060铝合金双金属板,在室温、100℃,-270℃温度范围内进行了拉深实验,研究了板层顺序、板坯厚度、成形温度等因素对镁/铝双金属板叠层拉深性能的影响,并分析了拉深后所得筒形件的壁厚分布。本文通过叠层拉深试验的方法研究镁/铝合金双金属板的成形性能,对促进镁/铝合金双金属板的进一步发展具有重要意义,并有利于促进镁合金板材制品的广泛应用。通过研究得到如下结论,镁/铝合金双金属板叠层拉深时,镁板与拉深凸模接触时,镁/铝双金属板的叠层拉深性能较好。随着组元金属板厚的增加,最大拉深力增大,且抗拉强度较大的镁板对双金属板的最大拉深力影响较大。综合考虑筒形件的壁厚减薄情况,合理的板坯厚度组合为镁、铝合金板厚均0.8mm,即最佳的板料厚度比为1：1。随着拉深温度的升高,镁/铝合金双金属板的极限拉深比呈先增大后减小的趋势。镁/铝合金双金属板的最佳成形温度为200℃左右,此时极限拉深比达到最大2.4。双金属板拉叠层拉深拉裂的危险区域与单金属板拉深一样出现在凸模圆角处。