精密成形工程

作者：郑世龙, 张宝, 祖宇飞, 付雪松, 周文龙, 陈国清

单位：大连理工大学 材料科学与工程学院 辽宁省凝固控制与数字化制备技术重点实验室,辽宁 大连 116085

关键词：工业纯钛,电脉冲辅助成形,变形行为,本构方程,有限元仿真

基金：国家自然科学基金（U1908229,52075073）

目的 研究工业纯钛TA1脉冲电流辅助拉伸过程中的变形行为,建立多物理场耦合的本构模型。方法 利用自行搭建的电脉冲辅助拉伸平台在应变速率0.001 s-1条件下对工业纯钛TA1进行拉伸实验,获得该材料在不同电流密度和温度下的应力-应变曲线。基于实验结果建立电辅助拉伸本构模型。结果 与未通入电流相比,当电流密度为0.00、34.28、40.00、45.71 A/mm2时,材料的屈服强度分别下降了15.1%、36.6%、45.7%,抗拉强度分别下降了12.3%、27.1%、33.4%。脉冲电流引入的非热效应降低了材料的流动应力,表明了电辅助拉伸过程中非热效应的存在。基于J-C本构模型、Arrhenius双曲正弦本构模型和电磁场激发位错脱钉理论,考虑热效应和非热效应建立的TA1电辅助拉伸本构模型与实验结果的误差均小于6%。结论 考虑变形温度、电流密度与应变建立了本构模型,该模型具有较高的预测精度,可以对TA1电辅助拉伸过程中的流变应力进行准确预测。

来源：2025年第8期

《精密成形工程》期刊编辑部

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