LZ91镁锂合金分流模挤压成形过程数值模拟与实验研究

摘要: 分流模挤压是生产空心型材的主要手段，具有生产效率高、可成形复杂截面型材等优点。本文建立了LZ91镁锂合金分流模挤压过程的有限元模拟模型，研究了挤压比对型材挤压过程中温度、应变、流动速度等物理场量的影响规律，采用J准则对型材的焊合质量进行了定量分析，并开展了不同挤压比条件下的分流模挤压实验，研究了铸造态、均热态、挤压态LZ91镁锂合金的微观组织特点。结果表明，在分流桥表面及其下部的材料处于大变形区，分流孔内部的材料处于小变形区，且随挤压比增加，材料的应变整体上升。受塑性变形热和型材冷却散热等因素的影响，分流桥上端材料的温度升高，但越靠近模具出口处材料的温度越低。焊合质量受多种因素的影响，焊缝中心位置处的焊合质量低于焊缝边缘处，而随着挤压比的增大，焊合质量得到改善。焊缝区由于应变较大，其再结晶形核数量多，生成的晶粒较细小，而基体区因动态再结晶不够充分，其晶粒比较粗大。当挤压比增大时，由于温度升高，还发生了晶粒长大现象。