初冠南
,
王小松
,
刘钢
,
苑世剑
,
葛建国
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2008.01.007
为揭示差厚拼焊管内高压成形中的焊缝移动规律,采用有限元数值模拟分析了焊缝移动随内压的变化规律,研究了厚度比、长度比、摩擦系数和硬化指数等因素对焊缝移动的影响.研究表明:差厚拼焊管内高压成形存在焊缝移动,并导致薄管靠近焊缝处出现减薄峰值;焊缝移动随厚度比和长度比的增大而增大,随摩擦系数和硬化指数的增大而减小;减小焊缝移动的合理拼焊管结构为厚度比小于2.0,长度比小于3.5.
关键词:
拼焊管
,
焊缝移动
,
内高压成形
,
轻量化
初冠南
,
林艳丽
,
宋伟宁
,
张林
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00178
针对铝合金焊缝性能低于母材、现有成形极限分析方法不适宜分析铝合金搅拌摩擦焊板材成形极限的现状,提出了一种基于二次多项式新本构模型的铝合金拼焊板成形极限理论模型。核心思想为利用材料自身的性能差异替代经典M-K理论模型的沟槽假设。针对铝合金硬化指数低、幂指数回归精度差的问题,将二次多项式新本构模型应用于M-K理论模型,最终建立了适合于铝合金搅拌摩擦焊拼焊板的成形极限理论预测模型。对铝合金搅拌摩擦焊板材进行了成形极限实验,并通过XJTUDIC三维数字散斑应变变形测量系统实时测量变形过程中的应变值,得到了铝合金搅拌摩擦焊拼焊板的实验成形极限图。最后对实验结果和理论分析结果进行了对比。相比传统的幂指数本构模型,二次多项式对应力-应变曲线的回归,无论在初试屈服阶段或后期变形阶段均有很好的吻合精度。幂指数最大拟合误差超过12%,而二次多项式的拟合误差小于1%,二次多项式回归模型能很好地拟合铝合金搅拌摩擦焊接接头的应力-应变关系;采用二次多项式本构关系的理论模型能很好地预测铝合金搅拌摩擦焊板材的成形极限,第一主应变的预测误差小于0.01;而幂指数理论模型则导致平面应变状态下的极限应变预测结果明显不准,在相同应变路径下第一主应变的预测误差达0.14。
关键词:
铝合金
,
搅拌摩擦焊
,
成形极限
,
应力-应变曲线
,
M-K模型
李峰
,
林俊峰
,
初冠南
材料科学与工艺
针对塑性体积成形过程复杂且金属流动行为难于分析的现状,从塑性加工力学角度,首次将复杂盘类锻件模锻成形过程的不同阶段和区域抽象分解为圆柱压缩、圆环压缩和类挤压3个基本变形模式,使盘类锻件模锻问题的分析模块化.抽象构造出三维复杂构件模型,针对模锻成形过程的不同阶段和区域,利用基本变形模式的成形规律对其进行深入分析,给出了耦合成形过程中金属变形及流动的规律,及不同模腔内金属流动分界面的形状和塑性区的分布特征.通过深入分析不同变形模式及互相耦合流动行为,揭示了盘类构件模锻成形过程中金属的变形流动规律,为盘类锻件精确塑性成形的变形流动控制提供理论据.
关键词:
盘类锻件
,
变形模式
,
耦合
,
模块化
李峰
,
张鑫龙
,
初冠南
材料科学与工艺
降低能耗及提高制品性能是当前挤压加工技术领域的一个共性问题,采用数值模拟方法对转模挤压成形过程进行研究,结果表明：随着凹模转速的增加,塑性区范围显著地扩大,转速由0增加到0.314 rad/s时,挤出速度均值增大了1.5倍,成形载荷极值降幅达40%;当挤压速度由0.157 mm/s增大至0.628 mm/s时,挤压载荷峰值增大了38.6%,挤出速度均值增大了1倍.当其他条件不变时,应综合考虑挤压速度及凹模转速之间数值的合理匹配关系.
关键词:
凹模转动
,
挤压
,
降低能耗
,
挤出速度均值
初冠南
,
刘钢
,
苑世剑
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.12.013
为揭示差厚拼焊管内高压胀形的变形规律,采用有限元数值模拟和实验并结合力学分析,研究了差厚拼焊管胀形时薄壁管、厚壁管的变形差异,及塑性区的发生、发展过程和促进变形协调的力学和几何因素,分析了差厚变形条件下薄壁管、厚壁管的应力、应变发展历史.结果表明:差厚拼焊管内高压胀形时,厚壁管的变形始终落后于薄肇管.薄壁管中部最先屈服,塑性区自中部向两端逐渐扩展,厚壁管靠近焊缝端先屈服,随着内压升高塑性区逐渐扩展到另一端.变形强化和长度比增大可促进两管协调变形·无论长度比如何变化,整个变形过程中薄壁管轴向应变始终为拉应变,厚壁管轴向始终为压应变.
关键词:
拼焊管
,
差厚
,
塑性变形
,
内高压胀形
,
轻量化
