- 吕云翔;卢振;蒋少松;武练梅;李霏;易满满;高诗情;夏祥生;
为实现某飞行器超轻镁锂合金筒形件的近净成形，提出等温热挤压近净成形方法。通过高温拉伸试验研究了镁锂合金的塑性变形行为，建立了镁锂合金塑性变形本构模型，结合有限元模拟，实现了塑性挤压工艺参数优化，并通过等温超塑性挤压实现了带法兰筒形件的近净成形。结构组织分析与性能测试表明，等温挤压成形可实现镁锂合金筒体构件的近净成形，并可有效提升其力学性能，成形后强度较原始坯料均有所提高，性能最佳的位置为上筒壁竖直段，其抗拉强度较坯料提升约12.5%,伸长率提升约10%。通过先正挤后反挤的超塑挤压成形工艺，实现了镁锂合金带法兰筒形件的成形制造，有效实现带法兰筒形件的挤压成形，并可实现其力学性能的提升。
2025年06期 v.32 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 2189K] [下载次数：115 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 杨程;曾海睿;石媛菁;赵升吨;
为探究低频振动辅助冲压技术对厚度为0.48 mm的Zr-4板料冲压回弹的影响，针对锆合金格架条带中刚凸特征单元设计冲压成形模具，采用数值模拟与实验研究相结合的方法，分析不同低频振动参数对板料卸载前后的成形深度、回弹率、弹性应变以及残余应力的影响，并与无振动成形情况进行比较。结果表明：随着振幅的增大，刚凸卸载前后的成形深度呈先增大后减小的趋势，回弹率呈先减小后增大趋势，整体皆优于无振动成形；振动的引入相较于无振动成形使得刚凸回弹时的弹性应变降低，残余应力减小。模拟和实验证明低频振动对Zr-4板料成形的回弹问题有一定的改善。
2025年06期 v.32 10-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 2027K] [下载次数：45 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 马浩然;堵同亮;张志超;关阳;凡晓波;
以2D12铝合金非旋转对称薄壁曲面件为研究对象，通过数值模拟与工艺实验阐明成形过程中的应力应变演变规律，揭示超低温对非旋转对称薄壁曲面件成形缺陷的调控机制。结果表明，非旋转对称薄壁曲面件由于几何结构曲率变化，导致板坯流动不均匀，使曲率较大区域的环向压应力增大，造成更大的起皱风险。由于铝合金在超低温下伸长率与硬化能力同时增加，具有更高的变形能力，进而可以通过增大试件悬空区径向拉应力、减小环向压应力的方法来抑制起皱缺陷。相较于常温成形，超低温成形试件深度可以提高71%,大幅提高成形极限；并且超低温下变形更为均匀，最大壁厚减薄率可由常温的15.0%降至8.7%。也就是说，超低温成形铝合金非旋转对称薄壁曲面件不仅可以大幅提高成形深度，还能显著提高变形均匀性。
2025年06期 v.32 17-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1690K] [下载次数：89 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 熊爱奎;刘傲;董国疆;杨卓云;
以某GH4169锥形件为目标，研究了橡皮囊成形工艺中起皱和破裂难以协调的问题。通过单向拉伸试验测定了GH4169材料和聚氨酯材料的力学性能参数，并使用Mooney-Rivlin模型对聚氨酯材料超弹性力学行为进行描述。采用有限元软件对橡皮囊成形工艺中板材在复杂加载路径下的变形过程进行仿真分析，发现冲头行程和囊内压力的匹配关系对板材悬空区的材料起皱和破裂情况具有重要影响。采用分段设计加载路径的方案，通过调控各阶段囊内压力与冲头位移的关系，实现了该零件的一道次成形，成形后零件的质量符合工艺要求。研究所用的方案设计思路可为同类型工艺研究提供借鉴。
2025年06期 v.32 24-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 2890K] [下载次数：72 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 邱立;靳海若;李梦瑶;张锦荣;江进波;
为解决传统电磁翻边能量利用率低、翻边角度不理想等问题，提出一种同时加载的管-板电磁翻边技术。针对特定的铝管(A6061-O),首先采用Comsol Multiphysics建立同时加载的管-板电磁翻边过程的电磁-结构耦合模型，然后通过分析线圈参数实现对工件电磁力分布的调控，最后对比研究了理想线圈参数下3种仿真模型的驱动线圈电流、磁通密度、电磁力分布、能量利用率与翻边角度。模拟结果表明：在相同放电电压下，同时加载的管-板电磁翻边的能量利用率为27.97%,较传统管件电磁翻边提高了180.82%,较传统板件电磁翻边提高了41.26%。在相同初始储能下，同时加载的管-板电磁翻边模型能促使管件与板件同时翻边至90°,而传统电磁翻边模型仅能使管件与板件同时翻边至16°。显然，同时加载的管-板电磁翻边技术能有效提高能量利用率与翻边角度。
2025年06期 v.32 33-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 3043K] [下载次数：50 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 莫仲伟;沈楚校;章争荣;
采用计算机模拟和实验相结合的方法，应用壳单元代替实体单元来进行网格划分的传统有限元模拟方法，提高对薄板电磁成形问题的计算精度和效率，将计算时间缩减为原来的1/6。同时，重点研究了不同的集磁器结构对最终成形效果的影响，明确了减小集磁器厚度或增大其上下表面积比均能增强对电流的强化效果。最后，探究了不同的点间距大小以及成形路径对板料电磁力分布、结构变形、应力应变分布等电磁成形加工工艺指标的影响。结果表明，集磁器上表面和下表面的面积比越大，板料的成形效果越好；成形间距越低，板料的整体成形高度越高，且板料的后成形点比先成形点高；打点密度越大的圆环均匀性越好。
2025年06期 v.32 46-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 3626K] [下载次数：39 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 李增庆;张玉成;江庆顺;雷洋;张丘;
以某铝合金车门内板为研究对象，采用CAE数值仿真技术，通过构建准确材料模型、设置合适参数及合理排布工序，准确预测零件的成形难点及回弹趋势。提出一种基于FLD原理及Autoform分析结果对零件成形安全裕度进行数值预测的方法，应用稳健分析技术研究了影响成形安全裕度的因素并进行裕度优化，根据最小支撑回弹及各工序件干涉变形分析，制定合理补偿策略，得到满足回弹要求的模面，同时对模具制造、调试过程实施管控，最终成功解决了整体式铝合金车门内板成形性差和尺寸回弹大的问题。
2025年06期 v.32 57-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 4334K] [下载次数：91 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 张新楠;李丙;刘浩;张伟亮;陈泽豪;
为研究超声辅助预固化制备工艺中各参数对新型碳纤维稀土镁合金层板变形协调行为的影响，以含有长周期有序堆垛结构的Mg-RE-Zn系稀土镁合金和T700单向碳纤维预浸料为原料，制备了不同类型的预固化碳纤维稀土镁合金层板。通过单轴拉伸实验结合数字图像关联技术，观测了预固化层板的变形协调行为，并对实验获得的应变历程、应变云图、真实应力-真实应变曲线、拉伸极限强度、最大断裂应变及断口宏观形貌进行了分析。结果表明，预固化温度、预固化压力和超声振幅均对预固化层板的变形协调行为有较大的影响。超声辅助预固化工艺可以提高预固化层板的变形协调性，降低预固化层板屈服强度，提高预固化层板断裂应变，有效改善层板成形性能。
2025年06期 v.32 69-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 4019K] [下载次数：44 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 汪永明;孙永文;连润柱;
针对弯链板在U弯成形过程中产生的向外弯曲现象，基于Deform软件在其U弯凹模上分别建立了无预弯块和有预弯块的2组U弯成形有限元仿真模型，仿真结果表明：有预弯块的U弯凹模对工件的向外弯曲变形有着很大的改善作用。建立了5组不同预弯块间距的U弯成形有限元仿真模型，分析不同预弯块间距对工件的台阶面间距和平行度的影响，根据仿真结果对比：当预弯块间距为75 mm时，U弯成形件的成形效果最佳，此时其台阶面间距为38.36 mm,台阶面向内弯曲夹角为0.1°。取预弯块间距为最佳值75 mm时，分别研究了不同的U弯间隙与凹模圆角半径对工件U弯成形效果的影响，得出其最佳U弯间隙为5.15 mm,最佳凹模圆角半径为10 mm。基于优化后的模具参数进行了U弯成形实验，依据实验结果，U弯成形件的窄端面间距为27.41～27.47 mm,台阶面间距为38.45～38.61 mm,台阶面夹角为-0.14°～0.27°,实验结果满足U弯成形的工艺要求，有效解决了弯链板在U弯成形过程中的向外弯曲现象。
2025年06期 v.32 79-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1709K] [下载次数：70 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 宋若存;王永凯;于忠奇;赵亦希;
为了提高无模旋压成形性能，提出了采用预弯边板料来提升旋压法兰稳定性。使用预弯边结构的抗弯刚度作为法兰稳定性量化指标，建立了圆弧形弯边结构抗弯刚度的解析方程，并研究了铝合金锥形件无模旋压过程的预弯边结构与成形性能的关系。研究表明，抗弯刚度值可以综合量化描述预弯边板料旋压法兰的稳定性；在较大抗弯刚度值条件下预弯边结构能提升板料自身的结构刚度，并降低旋压法兰周向压应力大小，进而大幅提升旋压法兰的抗失稳能力；在不同的径厚比下，预弯边结构均能有效提高旋压法兰稳定性，且径厚比越大相对提升幅度越明显。
2025年06期 v.32 87-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 3170K] [下载次数：41 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 潘秋红;蒋明元;李轩;张泽旭;
以铸轧法制备的CTP铝版基多种表观质量缺陷样品为研究对象，采用金相观察、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、共聚焦显微镜等分析检测手段，研究了CTP铝版基表观质量缺陷的形成原因及机理。结果表明：因内部组织不良导致的表观质量缺陷主要有粗晶、横波纹和成分夹杂等原因；因外部因素导致的表观质量缺陷有润滑不良、冷轧张力配置不当、外来杂质等。基于此，提出了控制细化剂的质量和添加量、控制铸轧工艺参数、提升设备稳定性、改进润滑系统和合理配置轧制张力等预防及控制措施。
2025年06期 v.32 98-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 5730K] [下载次数：27 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 熊宇杰;陈建勋;胡建华;陈晨;李学进;
设计了一种穿孔工艺，通过优化后的轧辊与新型的顶头配合，成功将实心圆坯一次性轧制为大口径的空心毛管，显著提高了穿孔时的扩径率。在计算各种工艺参数的基础上构建了三维模型，并利用Simufact模拟软件进行热力耦合有限元分析，研究了大扩径率穿扩工艺过程中管材的变形规律。并采用理论计算获得的工艺参数对管坯进行了轧制实验，并对轧制得到的毛管的宏、微观组织进行了分析。研究结果显示，轧制后的管坯壁厚分布均匀，横截面的圆整度较好，微观组织分布均匀，满足使用要求，验证了轧制模型工艺参数的合理性。
2025年06期 v.32 107-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 2186K] [下载次数：36 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 陈享姿;
以HC950/1300HS热成形钢为研究对象，分析了车身烘烤工艺对力学性能、断裂失效及零件承载能力等的影响。将热冲压处理后的材料在温度为175℃的加热箱内保温20 min模拟车身烘烤工艺；对比了两种工艺下材料强度和断后伸长率的变化；基于Swift和Hockett-Sherby组合硬化模型，以胀形试验与仿真模型获得的承载力-位移曲线拟合度最高作为目标，获取了最优外延有效应力-塑性应变曲线；基于MMC失效模型设计了5种不同形式的失效试样，采用试验和仿真相结合获取各失效形式试样的应力三轴度和极限失效应变，拟合获得断裂失效曲线，分析烘烤工艺的影响；采用静态三点弯曲加载试验分析烘烤工艺对热成形钢前防撞梁承载特性的影响。结果表明，烘烤工艺处理后，屈服强度增加约40 MPa,抗拉强度降低约130 MPa,断后伸长率降低约1%;剪切和单拉状态之间的失效应变降低，材料更容易发生失效，而单拉和双拉状态之间的失效应变则升高，在碰撞过程中材料更不容易发生失效；仿真分析结果表明，所搭建的硬化模型精度较高，误差控制在5%以内；烘烤工艺后，热成形前防撞梁的最大承载能力提升了约7.98%,而对应位移则减小了3.93%,承载特性出现明显变化。表明烘烤工艺对热成形钢承载能力的影响较大，设计过程中需予以考虑。
2025年06期 v.32 115-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1946K] [下载次数：55 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 胡楚峰;庞秋;张宇;
通过搅拌摩擦焊工艺制备泡沫铝夹芯(AFS)板预制坯，研究焊接转速、进给速度、焊接方向、粉末铺放位置对AFS板预制坯的影响。通过单向拉伸试验研究不同温度下AFS板预制坯的成形性能。观察不同焊接工艺参数和发泡条件下AFS板预制坯接头横截面及泡孔形貌的金相图并进行分析。使用X射线能谱仪和扫描电子显微镜对AFS板预制坯的微观形貌和成分进行研究。同时，利用FLUENT软件对AFS板预制坯制备温度场和发泡过程进行模拟仿真。结果表明：当焊接转速为1500 r·min~(-1),进给速度为30 mm·min~(-1)时，获得板粉混合均匀的AFS板预制坯接头；焊接方向沿后退侧叠焊有效消除了月牙形无粉区域；随着变形温度的升高，AFS板预制坯的伸长率先上升后下降，在发泡温度400℃时，伸长率达到最大值78%;并且，在发泡温度680℃时，保温190 s条件下，可获得孔径结构均匀的泡沫铝夹芯板。
2025年06期 v.32 123-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 3849K] [下载次数：83 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 苏仰源;汤炜杰;姚钰杰;范治松;宁汉维;邓将华;叶爱丽;邱容容;
提出4种不同形状的铝箔，通过数值模拟与工艺试验相结合的方式，探究箔片形状对电流密度、温度分布、焊缝面积和沉积能量的影响。试验结果表明：对于具有拐角结构的常规过渡型和V字过渡型铝箔，存在峰值温区面积小、尖点先爆的特征；对于存在对称结构的圆弧过渡型铝箔，温区过渡平缓，但焊接过程存在能量损失；在4种不同形状铝箔中，边桥过渡型铝箔峰值电压最高、放电时间最长、沉积能量最多、能量利用率最大，并且接头焊缝面积最大，接头力学性能最好，其最大拉伸剪切力为7726 N,与母材接近。
2025年06期 v.32 136-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 2359K] [下载次数：79 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 吴迪;翟强强;安秀哲;张涵寓;刘钊;朱平;
提出了一种材料本构与GISSMO损伤模型同步构建方法，从而避免了基于硬化公式获取材料本构的低效率反复迭代过程。首先，对处于不同应力状态的试件进行了单调加载试验，以获取材料基础力学数据。随后，结合试验、仿真和优化的方法，同步获取了材料的本构曲线及损伤模型参数，并通过在5种不同应力状态下进行的材料级样件的仿真与试验验证了该同步构建方法的有效性。最后，利用该模型对钢铝异种材料的剪切和剥离两种搭接形式的接头进行了模拟。结果表明，采用所提的同步构建方法能够准确模拟这两种接头的失效行为。仿真与试验接头在板材变形情况、失效裂纹萌生位置及裂纹形貌等方面具有良好的一致性，峰值载荷及对应位移的误差均在6%以内。
2025年06期 v.32 145-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 3570K] [下载次数：151 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 张家源;贾震;汪建强;白云飞;孙明月;徐斌;
通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)等表征方法研究了不同变形温度、变形量和保温处理对Cronidur30(C30)轴承钢热变形连接界面愈合效果的影响，并开展了热变形连接中试试验验证。结果表明：在1000℃/10%的条件下，连接界面存在大量孔洞。随着变形温度和变形量的提高，连接界面的孔洞逐渐闭合，但在界面处仍残留大量氧化物。在1200℃/30%条件下，连接界面孔洞基本消失，界面氧化物发生分解；经过1100℃高温保温4 h后，连接界面位置出现明显晶界迁移，界面氧化物完全分解。由此可知，C30轴承钢热变形连接的临界工艺参数为1200℃/30%+1100℃/4 h。在此基础上，选择1200℃/50%+1200℃/16 h的热变形连接工艺参数开展中试试验，中试件的评价结果表明，原始连接界面已完全消失，连接界面力学性能基本恢复至基体水平，验证了热变形连接制备大尺寸C30轴承钢的可行性。
2025年06期 v.32 155-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 3814K] [下载次数：75 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 陆亚运;陈梦月;刘志伟;杨鑫;黄文俊;孔继周;韦红余;
为解决柱塞泵缸体与衬套间结合可靠性低的问题，提出了缸/衬套双金属胀/锁结构及其复合技术，即基于过盈配合设计了锁合结构，并通过过盈冷装与机械冷挤压进行制造。以缸/衬套复合件中的衬套为研究对象，设计了正交试验，并基于ABAQUS仿真软件建立了缸/衬套双金属复合工艺仿真模型。以正交试验数据作为训练集，通过BP神经网络构建了衬套凸台角度、凸台宽度、凸台高度、衬套厚度和缸/衬套过盈5种输入与缸/衬套的拉脱力、线应变2种输出之间的代理模型。最后基于Pareto遗传算法进行缸/衬套拉脱力与线应变的多目标优化，得出优化后的衬套结构参数。结果表明：优化后的缸/衬套复合件的拉脱力提高了13.18%且线应变下降了11.11%,显著改善了缸/衬套的结合性能。
2025年06期 v.32 164-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 2121K] [下载次数：76 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]
- 陈学文;徐栋栋;郭艳珺;陈喜乐;安伟浩;
基于反求优化技术提出了一种精确识别40Cr钢Hansel-Spittel高温本构模型参数的方法。采用Gleeble-1500D热模拟试验机进行40Cr钢试样的热压缩试验，得到40Cr钢在温度为900～1200℃,应变速率为0.01～5 s~(-1)条件下的真应力-真应变曲线。在传统平均法构建的40Cr钢Hansel-Spittel高温本构模型的基础上，以Hansel-Spittel本构模型各参数为自变量，以该本构模型计算得到的预测应力与试验应力之间的累积误差为目标函数，通过Levenberg-Marquardt优化算法迭代优化该模型的各参数。为了评估优化后模型的准确性，使用相关系数R和均方根误差e_(RMSE)对流变应力试验值与预测值进行对比。结果表明，优化后该模型试验值与预测值之间的相关系数R由0.928提升至0.985,均方根误差e_(RMSE)由5.89下降至3.55,表明反求优化后的Hansel-Spittel高温本构模型能够更精确地预测40Cr钢的热变形行为。
2025年06期 v.32 176-185页 [查看摘要][在线阅读][下载 2147K] [下载次数：73 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 滕敦波;孙巧妍;胡晓青;贾大伟;徐志远;
对7085铝合金进行了预时效和人工时效处理，测试了在0.001～500 s~(-1)宽应变速率范围内的静态和动态力学变形行为。基于应力-应变曲线数据构建了动态JC和ZA物理模型，并对模型的计算精度进行了对比分析。结果表明：经预时效和人工时效处理后，与α-Al基体呈半共格关系的η′相是实现7085铝合金强化的关键；在0.001～0.1 s~(-1)的应变速率范围内，力学变化行为对应变速率不敏感；在0.1～500 s~(-1)的动态加载范围内，力学变化行为呈现出明显的应变速率敏感性，抗拉强度由320 MPa提升到355 MPa;构建的动态ZA物理模型，力学数据的计算R值和e_(AARE)值均高于动态JC数学模型，具有更高的预测精度。
2025年06期 v.32 186-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 2618K] [下载次数：105 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 付胜魁;王伟;马世博;穆振凯;王宝雨;郭自洋;
为准确描述20Cr2Ni4A合金钢的热变形行为，构建其Hansel-Spittel本构模型并实现工程应用，在变形温度为800～1000℃,应变速率为0.001～1 s~(-1)条件下，采用热模拟试验机进行等温压缩试验，基于试验获得真实应力-真实应变数据，构建20Cr2Ni4A合金钢的Hansel-Spittel本构模型，分析模型精度并进行修正，以提高模型预测精度。结果表明修正后模型预测的应力值与试验应力值的相关系数R为0.9811,较修正前提高6.15%,平均绝对相对误差e_(AARE)为5.391%,较修正前降低35.50%。最后采用修正后的本构模型建立材料数据文件，采用Deform-3D软件模拟等温压缩过程，并对比分析数值模拟与等温压缩试验的应力应变数据，以验证模型的可靠性，结果表明，数值模拟的应力值与试验应力值的相关系数R为0.9540,平均绝对相对误差e_(AARE)为5.501%,验证了本构模型的可靠性。
2025年06期 v.32 195-203页 [查看摘要][在线阅读][下载 1957K] [下载次数：112 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 裘嘉宇;吴红兵;彭晓川;蒋小平;熊瑞斌;陈磊;冯平;陈行州;
以GH3625镍基高温合金为研究对象进行不同热处理条件下的变形行为，借助单轴压缩实验和晶体塑性有限元仿真，从微观尺度捕捉压缩中的变形过程，分析其压缩力学性能变化。利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)观测热处理前后的微观组织变化，根据金相图提取相关数据，结合晶体塑性理论建立有限元模型，导入ABAQUS软件中进行单轴压缩实验的模拟仿真。结果表明：压缩仿真可以较为准确地模拟GH3625镍基高温合金的单轴压缩变形行为，其仿真误差小于3%。晶体塑性本构方程参数中C_(11)、C_(12)及C_(44)决定弹性阶段表现，h_0、n及■影响材料硬化过程，τ_0则控制屈服强度；退火处理能降低硬度和强度，略微提高应变硬化能力，固溶处理能提高硬度、强度和应变硬化能力；各向异性则会影响剪切应变的分布；NbC相则会导致应力应变梯度再分配，并且抑制位错的运动。
2025年06期 v.32 204-217页 [查看摘要][在线阅读][下载 5133K] [下载次数：214 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 田爱琴;孟祥剑;孙晓红;金志逸;
以Mg-5Zn-1Mn-0.5Nd-0.5Y镁合金为试验对象，在变形温度T为250～350℃、应变速率■为0.001～1 s~(-1)、最大变形量为60%的条件下，在Gleeble-3500热模拟试验机上进行等温、恒应变速率轴向压缩试验。通过研究该镁合金的热变形行为建立了预测高温流变应力的Arrhenius本构方程，基于动态材料模型和Prasad失稳准则绘制出了不同应变下的热加工图，并结合显微组织进行了验证分析。结果表明：Mg-5Zn-1Mn-0.5Nd-0.5Y镁合金在T=250℃、■条件下变形时，热压缩试样沿轴向发生45°断裂，当其在T=350℃、■和T=350℃、■条件下变形时，热压缩试样呈放射状开裂并挤压成颗粒结合状；Mg-5Zn-1Mn-0.5Nd-0.5Y镁合金变形激活能Q=139.0314 kJ·mol~(-1);合金在0.2～0.8应变量下的最佳加工工艺区域为：变形温度为300～310℃,应变速率为0.001～0.005 s~(-1)。
2025年06期 v.32 218-227页 [查看摘要][在线阅读][下载 6747K] [下载次数：150 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 李宋宁;韩培盛;邢煜林;王健;朱云龙;
采用Gleeble-3800热模拟试验机对TA1/304不锈钢双金属复合材料进行了单轴热压缩试验，研究了双金属在变形温度为750～950℃、应变速率为0.01～1 s~(-1)条件下的热变形行为，基于Arrhenius函数模型建立了其流动应力方程，根据动态材料模型绘制了0.1～0.4应变下的热加工图，并通过EDS线扫描和显微硬度分析验证了热加工图的准确性和可靠性。结果表明，TA1/304不锈钢双金属复合材料的流动应力在不同变形条件下受动态软化和加工硬化效应综合影响；所构建的流动应力方程能够较好地预测双金属热变形时的真应力，预测值与试验值的平均相对误差为3.53%;综合分析热加工图、EDS线扫描图像、显微硬度，确定TA1/304不锈钢双金属复合材料最佳热加工区间：变形温度为872～936℃,应变速率为0.0567～0.4242 s~(-1),功率耗散值为0.43。
2025年06期 v.32 228-237页 [查看摘要][在线阅读][下载 2492K] [下载次数：692 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 韩冰;闫佳鹤;李建英;吴亚辉;刘帅;冯运莉;
以Cr-Mo系高成形性双相钢(Fe-0.1Cr-0.4Mo)成分为基础，添加适量的Si元素设计了一种新型含Si双相钢，并利用单轴拉伸试验、光学显微镜、扫描电子显微镜和电子背散射衍射等表征技术，对比研究了Si元素对高成形性双相钢的退火组织、织构演变、拉伸变形行为的影响。结果表明：随着Si元素的添加(含硅钢)显微组织明显细化，马氏体含量增多且均匀分布于铁素体晶界处；随退火温度升高，试验钢中马氏体含量增加，强度升高，840℃退火时含硅钢抗拉强度达554 MPa,屈服强度为291 MPa,伸长率37.37%,显示出优异的综合力学性能；此外，含硅钢大角度晶界数量较高，γ织构增强，其中{111}<112>取向强度达到9.75,使其塑性应变比达到1.47,加工硬化指数达0.215,具有卓越的成形性能。
2025年06期 v.32 238-247页 [查看摘要][在线阅读][下载 3681K] [下载次数：90 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 杨旭东;张全鑫;张晓波;
采用纤维铜网为增强体，以纯铝板为基体，通过累积叠轧方法成功制备了铝/铜复合材料。利用扫描电镜、透射电镜和万能拉伸试验机对多层复合材料的显微组织和力学性能进行研究。结果表明：随着轧制道次的增加，铜网经多道次轧制破碎后均匀分布在铝基体中。铝铜界面线扫描分析结果表明，扩散层厚度从4.63μm增加到6.09μm,有利于铝/铜复合材料的界面结合强度提高。透射显微组织分析结果表明铝晶粒主要呈长条状结构，晶粒尺寸从1.17μm细化到0.64μm,表明其主要强化机制为细晶强化。铝/铜复合材料的极限抗拉强度为171 MPa,随轧制道次的增加呈相同的趋势。不同轧制道次下的铝/铜复合材料均为韧性断裂。
2025年06期 v.32 248-256页 [查看摘要][在线阅读][下载 2606K] [下载次数：94 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 赵苗苗;杜林秀;曹艺;黄妍;
采用深冷轧和等温退火方式对304不锈钢进行组织纳米化，研究了晶粒尺寸与析出相耦合作用对304不锈钢力学性能的影响。结果表明，深冷轧实验钢在700℃保温20、60和120 min时，制备得到的试样平均晶粒尺寸分别约为0.336、0.668和1.12μm。3种退火样品中均存在大量的富铬碳化物析出相。700℃保温20和120 min制备得到的超细晶和微米晶试样屈服强度分别为896和726 MPa,抗拉强度分别为977和897 MPa,总伸长率分别为39.6%和41.6%。两种试样的抗拉强度和伸长率无明显差异。其原因在于，700℃等温退火过程中产生的富铬碳化物析出相会极大地削弱晶粒细化带来的强化效果。
2025年06期 v.32 257-264页 [查看摘要][在线阅读][下载 6775K] [下载次数：127 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 邱文宇;龚红英;杨靖琪;徐培全;叶恒昌;施晓浩;俞志安;
采用HT-1000型摩擦磨损试验机，系统研究了AA6082铝合金在不同温度、载荷和转速下的摩擦磨损性能。结果表明：随着温度的升高，摩擦因数和平均磨损率均呈现先下降后上升的趋势。在25℃的室温下，磨损主要表现为粘着磨损和磨粒磨损，磨痕较浅，表面较为光滑。随着温度升高至100和150℃,材料软化导致塑性变形加剧，磨痕的宽度和深度增加。当温度升至200和250℃时，塑性变形和氧化磨损成为主要磨损机制，磨痕显著加深和扩宽。温度升高还导致磨痕区域氧含量增加，表明铝合金在高温下氧化反应增强。随着载荷从2.5 N增至10 N,摩擦因数先下降后趋于平稳，SEM分析显示磨痕区域的塑性变形加剧，磨屑被压平并堆积。转速从100 r·min~(-1)增至400 r·min~(-1)时，摩擦因数和平均磨损量增加，平均磨损率下降，高转速下的剪切应力加剧了塑性变形和磨屑的堆积。
2025年06期 v.32 265-272页 [查看摘要][在线阅读][下载 3653K] [下载次数：134 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 牛超;王雪听;韩非;
基于改进的Nakajima胀形试验方法，对两种先进高强钢TRIP800和CP800材料的剪切边缘成形性进行了研究，并从切边质量和材料微观组织角度进行了分析。结果表明：采用改进的Nakajima胀形试验，更易诱发边缘开裂，并通过标准冲孔模具实现剪切边质量的变化；采用数字图像相关方法全程获取应变，并对垂直于边部且沿着裂纹方向的连续应变点进行多项式拟合，将获得靠近开裂边缘处的极限应变作为评价指标；TRIP800材料具有较好的整体成形性，表现为均匀伸长率明显高于CP800材料，但在两种切边质量下的边部极限应变均明显小于CP800材料，即抵抗在边缘局部产生裂纹的能力较差。剪切边成形性与边部质量和材料微观组织有关，两种材料采用线切割得到的边部极限应变均高于有一定初始损伤的冲裁边；CP800材料的贝氏体组织更细小、均匀，而TRIP800材料由大块的铁素体和其间夹杂的马氏体组成，两相之间硬度和韧性差异较大，前者的组织形态更有利于局部成形，后者整体成形性更优。
2025年06期 v.32 273-277页 [查看摘要][在线阅读][下载 1433K] [下载次数：31 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 韩福年;王文礼;徐玉棱;顾军;张明;张以胜;
研究了Ca和Ce元素微合金化、超声处理以及二者的复合处理对Mg-3Al-Zn合金显微组织及拉伸性能的影响，并分析了复合处理条件下超声处理时间和功率对合金组织及性能的作用。结果表明，3种处理方式均显著改善了合金的显微组织及力学性能，其中，微合金化超声复合处理效果最为显著。在复合处理条件下，合金的抗拉强度和伸长率分别较未处理状态提高了93 MPa和6.9%。这主要归因于：一方面，微合金元素与Al元素生成的金属间化合物通过异质形核机制细化了晶粒；另一方面，超声处理的空化、声流效应进一步促进了晶粒及第二相的细化，从而显著提升了合金的强度和塑性。随着超声处理功率和超声处理时间的增加，晶粒先细化后粗化，转折点在500 W和90 s,晶粒尺寸越小，第二相分布越均匀，合金的抗拉性能越好。
2025年06期 v.32 278-292页 [查看摘要][在线阅读][下载 5396K] [下载次数：96 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 范金琦;崔旭华;马慧娟;胡志力;
研究了时效时间对2219铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能的影响，对比分析了焊后热处理对搅拌摩擦焊接头微观组织的影响。结果表明：随着时效时间的增加，搅拌摩擦焊接头抗拉强度和屈服强度呈现出先增大后减小的趋势，时效时间为18 h时，其抗拉强度可达430.3 MPa,断后伸长率为13.7%。在相同的时效时间内，搅拌摩擦焊拼焊板的抗拉强度与母材相当，但是断后伸长率较低。FSW试样和FSW-W-18 h试样的几何必需位错密度分别为5.49×10~(14)和1.06×10~(13) m~(-2)。经过固溶及时效热处理后，焊缝区域的几何必需位错密度减少了1个数量级。FSW试样焊缝中以粗化的θ′相居多，FSW-W-18 h中主要析出相为θ″相，θ″相在不显著增加材料脆性的情况下，显著提升了2219铝合金的屈服强度和抗拉强度。FSW试样的断裂模式为解理加韧性断裂的混合断裂模式，解理断裂降低了材料的塑性。FSW-W-18 h拼焊板拉伸试样的断裂模式以韧性断裂为主，同时伴随着二次裂纹的扩展和交互，使材料在断裂前承受了更多的塑性变形。
2025年06期 v.32 293-300页 [查看摘要][在线阅读][下载 2289K] [下载次数：252 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]