精密成形工程

作者：姜威, 汤泽军, 李新杰, 艾宇聪

单位：南京航空航天大学 机电学院,南京 210016

关键词：Ti-6Al-4V钛合金,电辅助,短时应力松弛,箔材,本构模型

基金：国家自然科学基金（52575401）

目的 研究Ti-6Al-4V钛合金箔材的电辅助短时应力松弛行为,构建电辅助应力松弛本构方程及蠕变型本构模型。方法 搭建电辅助应力松弛试验平台,在预位移0.6 mm的变形条件下对Ti-6Al-4V箔材开展峰值电流为14、18、22 A的短时应力松弛实验,获得不同脉冲电流参数下的温度及分布特征,引入有效预应变以考虑热膨胀对箔材的影响,绘制不同初始条件下的应力-时间曲线。利用三次延迟函数对Ti-6Al-4V箔材的电辅助应力松弛曲线进行拟合,基于Arrhenius本构方程建立双曲正弦型的电辅助蠕变本构模型并验证其预测精度。结果 根据箔材上的非均匀温度场分布可计算得到实际的有效预应变量。峰值电流越高,松弛结束时的剩余应力越低,应力松弛率越高。所构建的电辅助应力松弛本构方程的预测精度在99.805%以上,电辅助蠕变本构模型的预测精度在90.441%以上。结论 Ti-6Al-4V箔材的电辅助应力松弛行为特征（初始应力、松弛结束的剩余应力、应力松弛率、蠕变应变速率等）受预应变和脉冲电流的综合影响,其中脉冲电流占主导地位。考虑有效预应变和峰值电流建立的应力松弛方程及蠕变型本构模型具有较高的预测精度。

来源：2026年第1期

《精密成形工程》期刊编辑部

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