研究目的
采用激光无模拉拔法制备镁管的生产工艺优化及相关微观结构分析。
研究成果
该研究成功应用近似模型进行优化，确定了生产形状均匀且临界变形最小的管材的最佳参数组合。微观结构分析表明，激光无模拉拔工艺能制备出表面光滑、晶粒尺寸不变且力学性能良好的管材。
研究不足
该过程对多个参数敏感，且能形成均匀管形的控制参数组合极为有限。每次运行有限元代码的模拟时间接近三天，使得优化过程耗时漫长。
1：实验设计与方法选择
该方法采用激光无模拉拔工艺生产AZ31镁合金管材，利用先前开发的有限元模型进行数值优化。该优化为多目标优化，旨在最大化所得管材的均匀性并最小化其临界变形。
2：样本选择与数据来源
样本为由AZ31镁合金生产的管材，初始尺寸为外径5毫米、内径4毫米。
3：实验设备与材料清单
用于加热的激光器、拉拔和旋转样本的设备、用于模拟的有限元模型以及用于微观结构分析的各种显微技术。
4：实验流程与操作步骤
该过程包括对管材进行局部激光加热，同时进行拉拔和旋转。利用有限元模型和径向基函数元模型对拉拔速度和激光功率等参数进行优化。
5：数据分析方法
分析包括使用原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）和光学显微镜进行微观结构检查，以及使用纳米压痕进行微观力学测试以评估硬度、弹性模量和粘性特性。
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Local heating of the tube during the dieless drawing process.
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Finite Element Model
Numerical optimization of the laser dieless drawing process.
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Microstructural analysis of the tube surface.
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SEM
Microstructural analysis of the tube surface.
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Microstructural analysis of the tube.
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Hysitron TI-700
Hysitron
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