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脉冲电流辅助成形2A97铝锂合金动态拉伸行为及组织演变
1
作者 李明浩 陈国清 +3 位作者 祖宇飞 何祝斌 林艳丽 李细锋 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第8期55-68,共14页
为了研究脉冲电流对2A97铝锂合金动态拉伸变形行为的影响,在300~500℃的温度范围内进行了电脉冲辅助单轴拉伸实验和无电流辅助的单轴拉伸实验。结果表明,脉冲电流不会降低2A97铝锂合金的极限工程应力,但当应变量增至横截面缩小30%时,脉... 为了研究脉冲电流对2A97铝锂合金动态拉伸变形行为的影响,在300~500℃的温度范围内进行了电脉冲辅助单轴拉伸实验和无电流辅助的单轴拉伸实验。结果表明,脉冲电流不会降低2A97铝锂合金的极限工程应力,但当应变量增至横截面缩小30%时,脉冲电流可诱导流动应力的降低,且该作用随温度的升高逐渐减小:300℃时,脉冲电流诱导流动应力降低18%;400℃时,脉冲电流引起流动应力降低的幅度减小为14%;500℃时,脉冲电流仅引起流动应力降低近5%。微观组织分析表明,脉冲电流通过促进2A97铝锂合金的动态回复和动态再结晶来诱导流动应力降低。进一步的分析表明,脉冲电流的局部热点效应可为位错核心提供较高的能量,降低位错运动的阻力,从而促进2A97铝锂合金的动态回复及动态再结晶。 展开更多
关键词 铝锂合金 脉冲电流辅助成形 力学性能 微观组织演变 位错
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钛合金电流辅助成形工艺研究进展 被引量：12
2
作者 江双双 汤泽军 +2 位作者 杜浩 陈剑 章锦涛 《精密成形工程》 2017年第2期7-13,共7页
轻质高强材料钛合金因其室温难变形的特性,在一定程度上影响了其应用,电流辅助作用对材料变形具有增塑效应,故采用电流辅助作用成形钛合金有一定的研究意义。对电流辅助难变形钛合金成形进行了综合评述,梳理了钛合金变形电流辅助机理的... 轻质高强材料钛合金因其室温难变形的特性,在一定程度上影响了其应用,电流辅助作用对材料变形具有增塑效应,故采用电流辅助作用成形钛合金有一定的研究意义。对电流辅助难变形钛合金成形进行了综合评述,梳理了钛合金变形电流辅助机理的研究现状,对电流辅助在钛合金塑性成形工艺的运用进行了归纳,最后对电流辅助钛合金成形进行了展望,为电流辅助在钛合金成形工艺中的进一步应用提供参考。 展开更多
关键词 钛合金 电塑性效应 电流辅助成形 塑性成形
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电流辅助成形技术研究进展及展望 被引量：3
3
作者 徐勋虎 康庆鑫 +2 位作者 刘永康 王春旭 王国峰 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期58-66,共9页
超塑成形/扩散连接(SPF/DB)工艺是指在一个热循环内材料同时完成成形和扩散连接的加工过程。随着航空航天领域对轻质高强难变形金属材料需求增加,迫切需要探索这类材料的成形新方法。电流辅助成形能够降低材料流动应力,提高其成形精度,... 超塑成形/扩散连接(SPF/DB)工艺是指在一个热循环内材料同时完成成形和扩散连接的加工过程。随着航空航天领域对轻质高强难变形金属材料需求增加,迫切需要探索这类材料的成形新方法。电流辅助成形能够降低材料流动应力,提高其成形精度,与SPF/DB工艺相结合能够高效制备复杂结构件,这对高强难变形金属材料成形具有重要意义。介绍了电致塑性原理,梳理了电流辅助成形、扩散连接和SPF/DB的特点与优势,阐述了目前电流辅助成形工艺面临的挑战与展望。 展开更多
关键词 超塑成形/扩散连接技术 电流辅助成形技术 电致塑性 塑性成形 难变形材料
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电流辅助硅钢成形中微观组织变化对变形抗力影响的研究
4
作者 叶奔 蒋保涛 +2 位作者 张蓓 胡锋 李立新 《精密成形工程》 北大核心 2025年第1期144-152,共9页
目的探究电流辅助硅钢成形中微观组织变化对硅钢变形抗力的影响。方法设计了不同变形条件下的电流辅助拉伸实验及静态电流对比实验,然后对样品进行电子背散射衍射(EBSD)测试,分析并研究电流辅助拉伸成形对Fe-0.5%(质量分数)Si无取向硅... 目的探究电流辅助硅钢成形中微观组织变化对硅钢变形抗力的影响。方法设计了不同变形条件下的电流辅助拉伸实验及静态电流对比实验,然后对样品进行电子背散射衍射(EBSD)测试,分析并研究电流辅助拉伸成形对Fe-0.5%(质量分数)Si无取向硅钢晶粒特征、晶界特征及缺陷密度的影响。结果在电流辅助硅钢成形中,硅钢的变形抗力显著下降。在电流作用下,晶粒尺寸小幅增加;晶粒轴比、晶界曲率、三叉结曲率等参数明显增大,晶粒轴比最多增大11%,晶界曲率最多增大71%,三叉结曲率最多增大43%;几何必需位错密度及微观缺陷密度显著减小,平均缺陷密度降低幅度最大达94%。结论在电流辅助成形中,微观组织的变化使硅钢变形抗力降低:晶粒尺寸和晶粒轴比的增大使拉伸方向晶界间距增大;晶界(三叉结)曲率的增大使晶界(三叉结)迁移能力及越过微观障碍的能力增强,且迁移速率增大;微观缺陷密度的降低使试样的系统自由能降低,使硅钢塑性变形趋势增强。 展开更多
关键词 硅钢 电流辅助成形 变形抗力 晶界曲率 缺陷密度
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难变形金属小模数齿形件电流辅助分形旋压成形工艺优化 被引量：1
5
作者 夏琴香 范旭东 +1 位作者 周昊阳 肖刚锋 《精密成形工程》 北大核心 2024年第7期66-75,共10页
目的针对30CrMnSiA合金结构钢小模数齿形件电流辅助分形旋压成形工艺,探究工艺参数对小模数齿形件成形质量的影响规律,分析工艺参数间的相关性,获得优化后的工艺参数组合。方法选取小模数齿形件齿廓偏差、齿距偏差、轮齿饱和度为成形质... 目的针对30CrMnSiA合金结构钢小模数齿形件电流辅助分形旋压成形工艺,探究工艺参数对小模数齿形件成形质量的影响规律,分析工艺参数间的相关性,获得优化后的工艺参数组合。方法选取小模数齿形件齿廓偏差、齿距偏差、轮齿饱和度为成形质量响应指标,以电流密度、占空比以及旋轮进给速度为影响因素,设计响应面试验方案;根据有限元模拟结果建立成形质量回归预测模型,分析电流密度、占空比以及旋轮进给速度对小模数齿形件成形质量的影响规律,计算获得最优的参数组合并进行试验验证。结果电流密度、脉冲占空比、旋轮进给速度对小模数齿形件成形质量有显著影响,成形质量随着电流密度与占空比的升高而升高,随旋轮进给速度的升高而先升高后降低;且电流密度与旋轮进给速度、脉冲占空比与旋轮进给速度在对轮齿饱和度的影响上有一定的交互性;通过建立的回归模型预测得到的优化工艺参数如下:电流密度为17.5 A/mm2、脉冲占空比为40%、旋轮进给速度为0.6 mm/min。结论回归模型预测值与试验值的相对误差小于8%,说明所构建的成形质量回归预测模型是准确的,利用优化后的参数可制备出成形质量良好的小模数齿形件。 展开更多
关键词 小模数齿形件 电流辅助成形 分形旋压 响应面法 工艺优化
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电流辅助微成形技术研究进展 被引量：1
6
作者 徐杰 包建兴 +2 位作者 丁朝刚 单德彬 郭斌 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1-15,共15页
高强难变形金属材料微成形中普遍存在成形温度高、表面氧化严重、模具寿命低等问题,迫切需要发展提高难变形材料微成形潜力的新原理、新方法和新工艺。电流辅助微成形技术可以明显改善材料的塑性流动能力、优化微观组织、改善表面质量... 高强难变形金属材料微成形中普遍存在成形温度高、表面氧化严重、模具寿命低等问题,迫切需要发展提高难变形材料微成形潜力的新原理、新方法和新工艺。电流辅助微成形技术可以明显改善材料的塑性流动能力、优化微观组织、改善表面质量、提升构件综合力学性能,在突破高强难变形材料制造瓶颈方面具有巨大潜力。基于此,从电流诱发的非热电致塑性效应(电子风)、焦耳热效应和次生效应(裂纹愈合、局部电势)等方面综合评述了电致塑性效应的物理机制,分析了电流激励下材料成形性和应力降等力学性能的响应规律,并从电流对材料回复、再结晶及相变等微观组织的影响方面探讨了电致塑性效应的微观作用机理,进而讨论了近年发展的一些电流辅助微成形工艺,总结并提出了电流辅助微成形技术在理论和工艺方面面临的挑战。 展开更多
关键词 压力加工 微成形 电流辅助成形 电致塑性效应 变形行为 微型构件
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薄板曲面微结构电流辅助滚压成形工艺研究 被引量：3
7
作者 陈鹏宇 程利冬 +4 位作者 王春举 汪鑫伟 单德彬 郭斌 李明 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期79-84,共6页
针对燃料电池等系统中的薄板曲面微结构制造,提出了薄板曲面微结构滚压成形工艺,并借助电流辅助成形技术,提高了薄板曲面微结构的成形质量。采用单向拉伸实验,研究了脉冲电源参数如电压、频率、脉宽等对T2紫铜薄板单向拉伸变形行为的影... 针对燃料电池等系统中的薄板曲面微结构制造,提出了薄板曲面微结构滚压成形工艺,并借助电流辅助成形技术,提高了薄板曲面微结构的成形质量。采用单向拉伸实验,研究了脉冲电源参数如电压、频率、脉宽等对T2紫铜薄板单向拉伸变形行为的影响;开展了薄板曲面微结构滚压变形有限元模拟,优化坯料结构,抑制了曲面微结构件的翘曲失稳;在此基础上,开展了电流辅助滚压成形实验。结果表明,脉冲电流在达到一定阈值时,流动应力显著降低,断裂应变明显提高;采用梯形板坯,可优化板料受力状态,抑制翘曲失稳;脉冲电流辅助滚压成形时,曲面微结构高度分散性变小,成形件一致性更好,微结构尺寸精度更高。 展开更多
关键词 曲面微结构 滚压成形 电流辅助成形 板坯优化 一致性
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钛合金钣金件脉冲电流辅助热压成形精度控制 被引量：2
8
作者 薛杰 李保永 +3 位作者 秦中环 刘玉平 王占奇 范江玲 《航空制造技术》 2020年第11期69-75,共7页
针对钛合金钣金件冷加工成形精度低、热成形机成形成本高的问题,提出一种采用脉冲电流辅助热压成形工艺。以TC1钛合金U型件为对象,研究了脉冲电流辅助热压成形工艺对钛合金钣金件的缺陷、尺寸精度及力学性能的影响。结果表明,脉冲电流... 针对钛合金钣金件冷加工成形精度低、热成形机成形成本高的问题,提出一种采用脉冲电流辅助热压成形工艺。以TC1钛合金U型件为对象,研究了脉冲电流辅助热压成形工艺对钛合金钣金件的缺陷、尺寸精度及力学性能的影响。结果表明,脉冲电流加热可提高成形效率,当脉冲电流密度为9.2A/mm^2,合模速度为15mm/s时,补偿了成形过程的热量损失,使钛合金钣金件保持在良好的成形温度区间,增加其成形极限,得到零件表面质量良好、无裂纹。在成形过程中,随着成形压力、保压时间、模具预热温度的升高,零件的尺寸精度逐渐提高,当成形压力10t、保压时间10s、模具不预热时,零件的尺寸精度即可达到±0.2mm。脉冲电流辅助热压成形后零件的晶粒尺寸比热成形机成形的细小,且力学性能也较好。 展开更多
关键词 钛合金 钣金件脉冲电流辅助成形 热压成形 精度控制 力学性能
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脉冲电流作用下金属材料的相变行为 被引量：3
9
作者 彭林法 黄纪绘 +1 位作者 徐竹田 刘建胜 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期111-124,共14页
针对α+β钛合金和奥氏体不锈钢两种重要金属材料,开展了电、热处理及相变定量统计实验,定量分析了电流对其相变的作用规律,探讨了电流的微观作用机理。结果表明,电流对钛合金α→β相变起降低相变温度和加速相变过程的促进作用,对不锈... 针对α+β钛合金和奥氏体不锈钢两种重要金属材料,开展了电、热处理及相变定量统计实验,定量分析了电流对其相变的作用规律,探讨了电流的微观作用机理。结果表明,电流对钛合金α→β相变起降低相变温度和加速相变过程的促进作用,对不锈钢马氏体相变起抑制作用。通过相变定量统计,探明了电流参数对相变的影响规律:钛合金α→β相变温度随电流密度增大而显著降低,但几乎不受电流占空比影响,相变速度随电流密度增大而提高;不锈钢马氏体相变随电流密度增大而显著减少。基于电流对空位、位错等缺陷的“电子风”和焦耳热效应,揭示了电流对钛合金扩散型α→β相变和不锈钢应变诱导马氏体相变形核及长大阶段的作用机理。 展开更多
关键词 脉冲电流辅助成形 电致塑性 相变 TI6AL4V 不锈钢
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脉冲电流在塑性加工中的应用 被引量：8
10
作者 王国峰 李骁 +1 位作者 李丹峰 张凯锋 《航空制造技术》 2017年第18期22-28,共7页
金属材料塑性变形时通入脉冲电流,在力学性能方面:材料的流变应力下降、塑性变形能力提高,同时有助于内部裂纹的止裂甚至愈合;在微观效应方面:电流的引入可以改善组织状态,加快再结晶过程,细化晶粒。在自阻加热工艺中,电流直接对坯料加... 金属材料塑性变形时通入脉冲电流,在力学性能方面:材料的流变应力下降、塑性变形能力提高,同时有助于内部裂纹的止裂甚至愈合;在微观效应方面:电流的引入可以改善组织状态,加快再结晶过程,细化晶粒。在自阻加热工艺中,电流直接对坯料加热,降低了能耗,电流加热速度快,提高成形效率。举例说明了电流在热冲压技术、轧制技术和超塑成形技术等塑性加工工艺中的应用。在节能和高效成为材料加工领域主题的今天,脉冲电流在塑性加工领域的应用可以有力地推动尖端制造业,尤其是航空航天制造产业的发展。大量研究也已证明脉冲电流在材料加工领域有着深远的研究意义和广泛的应用价值。 展开更多
关键词 电流辅助成形 电致塑性效应 塑性加工 极性效应 止裂效应
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