2、钛合金Ti - 6Al - 4V的电脉冲辅助拉弯工艺研究

钛合金Ti - 6Al - 4V的电脉冲辅助拉弯工艺研究

1. 引言

电脉冲辅助塑性变形（EPAD）在成型过程中，通过导电工件施加高密度、短持续时间的电脉冲。近年来，由于电塑性（EP）效应，电脉冲辅助变形能够在比热成型或超塑性成型低得多的温度下成型难成型材料，如高级高强度钢（AHSS）、镁合金和钛合金，因此受到了越来越多的关注。当移动电子撞击可动位错时，会发生能量转移，克服短程能量障碍，从而降低流动应力，这种现象被称为电塑性效应。电脉冲辅助变形的优点包括提高可成型性、降低成型力和回弹。

此前已有多项研究尝试在金属成型过程中利用电辅助。例如，Green等人通过在Al - 6111合金的变形结束时（回缩前）施加单个电脉冲，显著减少了回弹；Jones等人在SS304的拉伸成型中使用电辅助（脉冲直流），发现成型力降低，且电流方向对其无影响，但由于严重的电阻加热，可成型深度有所减小。此外，Salandro等人、Xie等人、Chu等人、Ao等人、Lee等人、Mohammadtabar等人、Zhao等人和Li等人分别在不同材料的V型弯曲、拉伸U型弯曲和冲压等工艺中研究了电辅助的效果。不过，大多数研究是将电流通过整个试样，这会增加整体焦耳热。本文设计了一种定制的电辅助拉弯（EADB）装置，仅在变形区通过电流，以减少整体焦耳热，并研究脉冲参数（能量密度、电流密度和频率）对变形能量和部件保留高度的影响，同时对成型部件进行硬度测量。

2. 实验细节

为研究电辅助在拉弯过程中的效果，使用定制装置在不同脉冲参数下进行实验，并将其安装在双面渐进成型机上。模具设计使得电流仅在变形区（两个模具弧之间）通过，以减少整体焦耳热。在电极和模具之间放置绝缘材料，避免直接接触。使用K型热电偶测量试