6063铝合金螺旋挤压过程数值模拟与组织性能研究

建立了一种截面对称的铝合金螺旋型材挤压模型,通过具有螺旋型腔的模具挤压实现铝合金螺旋型材的近净成形。基于DEFORM-3D有限元数值模拟及挤压实验,研究了铝合金坯料在挤压过程中温度场、速度场、应变场以及应力场等物理场量的分布规律,对挤压型材的晶粒组织、微观特性及硬度分布进行预测与分析。结果表明,6063铝合金在挤压温度为450℃、挤压比为22的螺旋挤压过程中,同一截面上,坯料的温度分布是不均匀的,呈螺旋梯度分布,且边部区域的应力应变、挤压速度要大于中心区域。坯料在模具型腔内流动时,与工作带接触的部位变形最为强烈,应力应变整体上升。微观组织分析表明,在螺旋挤压过程中坯料发生动态再结晶,同一截面上,晶粒沿螺旋方向偏转分布,型材边部比中部晶粒更为均匀细小,表明变形程度大的区域晶粒细化更为明显。硬度的分布呈现从中部到边部逐渐增强的趋势,表明变形程度是影响硬度分布的关键因素。

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本文档关键词:组织性,铝合金,挤压,螺旋,数值