PTCAP工艺生产的Al5083薄壁管吸能能力的实验验证和数值计算

摘要

对平行管角挤压(PTCAP)工艺生产的Al5083薄壁管的吸能能力进行评价。研究沿周向和轴向方向的显微结构、力学性能和各向异性系数。结果表明:能量吸收值随加工道次的增加而降低,未处理、第一道次和第二道次处理的样品的能量吸收值分别为167、161.4和160.7J。能量吸收值的数值模拟结果与未处理的、第一和第二道次PTCAP处理后样品之间的误差分别约为5%、10%和13%。吸能能力与各向异性系数和显微结构有关。结果表明,经过一道次和二道次PTCAP处理后,晶粒得到细化,极限抗拉强度和显微硬度均得到提高,但一道次处理后的提高幅度更大。此外,通过PTCAP处理,变形模式发生改变,退火后样品的变形模式非常对称且呈圆形,而第一和第二道次变形样品的变形模式为三叶和双叶钻石形状。退火管和PTCAP处理管变形模式的数值模拟结果与实验结果一致。总之,薄壁管的变形模式取决于其力学性能和PTCAP过程中力学性能的变化。