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镁合金是21世纪以来比重最轻的金属结构材料,不仅具有高的比强度和比刚度,而且还具有良好的阻尼性能、电磁屏蔽性能及综合力学性能,是最具应用潜力的轻量化结构材料。我国铁、铝等矿产资源短缺,加之关键装备和重大工程对轻量化的需求,镁合金型材的应用前景非常广阔,特别是高强韧镁合金型材,在金属结构材料中性能优异,具有巨大发展潜力。随着镁合金应用领域的扩大,镁合金型材的需求日益增大,性能要求也越来越高,特别是在航空航天、轨道交通等轻量化对镁合金型材有重大需求的领域。通过对高强韧镁合金型材挤压成型技术的研究,突破镁合金挤压型材的力学性能和成型难度的限制,扩大镁合金的应用量。因此,高强韧镁合金型材的研发制备逐渐成为目前的研究难题和热点之一。本文首先通过有限元方法对航空集装器用高强韧镁合金工字梁型材、中空边框型材及轨道交通用高强韧镁合金支撑梁型材进行了挤压变形的数值模拟分析。对工字梁型材挤压过程的数值模拟分析表明,在挤压温度470℃,挤压速度1.5mm/s的工艺下,该型材的等效应变、等效应力、温度及速度分布均匀,成形质量良好,型材平直。对中空边框型材工艺优化的数值模拟分析表明,该型材的优选工艺为470℃,0.125 mm/s,型材所需最大挤压力为24724 KN,2500 T挤压机能够成形。对支撑梁型材挤压过程的数值模拟分析表明,在挤压温度470℃,挤压速度1 mm/s的工艺下,该型材厚壁区域位移大,薄壁区域位移小,成形较不均匀,成形质量较差。对支撑梁型材工艺优化的数值模拟分析表明,型材结构优化前,该型材的优选工艺为470℃,0.2 mm/s,型材所需最大挤压力为33399 KN,3600T挤压机能够成形;型材结构优化后,该型材的优选工艺为470℃,0.3 mm/s,型材所需最大挤压力为34606 KN,3600 T挤压机能够成形,挤压速度提高了0.1mm/s。本文然后通过3600 T挤压机对轨道交通用高强韧镁合金支撑梁型材进行了实际挤压试验,并分析了挤压试验结果。对支撑梁型材的实际挤压试验表明,型材结构优化后,在优选工艺下,成功制备出表面光亮平直、成分均匀、组织致密且均匀、性能良好且均匀的轨道交通用高强韧镁合金支撑梁型材,同时验证了模拟结果的正确性。该型材挤压态力学性能良好,最好综合力学性能为强度391MPa,延伸率11.3%;时效态力学性能优异,强度提高了70~100 MPa,最好综合力学性能为强度475 MPa,延伸率9.7%。