【作 者】李奮強(qiáng);陳新宇;蔣繼帥

　　電磁成形屬于高速率成形，在 0.1 ms 內(nèi)金屬工件的局部變形速度可達(dá) 200 m/s 以上，局部獲得的動能相當(dāng)大，材料的變形機(jī)理與低速加工時材料變形機(jī)理有很大差別。與傳統(tǒng)塑性成形方法相比，高速率成形主要有以下優(yōu)點(diǎn)：增加材料的成形極限、減小回彈、抑制起皺。除此之外，電磁成形還有以下特點(diǎn)：

　?、?nbsp;非接觸，成形件表面質(zhì)量好；② 易控制，重復(fù)性誤差較??；③ 單邊模具（只有凸模或凹模），節(jié)約了加工成本；④ 不需加潤滑油，可以改善工作環(huán)境等[1]。

　　目前我國航空航天裝備的各項(xiàng)服役性能指標(biāo)正不斷推向新的極端。實(shí)現(xiàn)航空航天裝備極端服役性能的一個重要基礎(chǔ)為裝備本體結(jié)構(gòu)輕量化，高可靠性、高耐久和抗損傷容限性能跨入新的技術(shù)極端，高性能輕合金大型整體構(gòu)件是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效手段與技術(shù)途徑。輕量化的主要途徑為采用輕質(zhì)材料及輕質(zhì)結(jié)構(gòu)，因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中迫切需要采用鋁、鎂、鈦等輕質(zhì)合金材料。與鋁合金及鎂合金相比，雖然鈦合金密度約為鎂合金的 2.4 倍，鋁合金的 1.6 倍，但鈦合金具有非常高的強(qiáng)度極限，其比強(qiáng)度高，約為鎂合金的 1.5 倍，鋁合金的 2 倍，而且鈦合金的工作溫度高達(dá) 500 ℃，其高溫性能及耐腐蝕能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于鋁合金和鎂合金，鈦合金一直是航空航天領(lǐng)域主要的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。零件的力學(xué)性能直接影響航空、航天飛行的安全性，這不僅要求各種結(jié)構(gòu)零件的尺寸精度高、質(zhì)量好，還對零件的力學(xué)性能和服役性能等綜合性能提出了更高要求，因此，急需探索一種新的加工方法，克服鈦合金板材常溫下成形性能差的不足，同時保證成形后工件具有較好的服役性能，滿足航空、航天等工業(yè)對高性能材料及結(jié)構(gòu)的需要?；陔姶懦尚渭夹g(shù)的優(yōu)點(diǎn)以及鈦合金在航空航天領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，許多學(xué)者將電磁脈沖成形技術(shù)應(yīng)用于鈦合金板材成形加工。下面分別從高速增塑、成形工藝、數(shù)值仿真等方面介紹鈦合金電磁成形技術(shù)的研究進(jìn)展，并對未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行展望。

　　【總結(jié)與展望】

　　從高速增塑、成形工藝、數(shù)值仿真3個方面介紹了電磁成形技術(shù)在鈦合金板材成形加工中的研究現(xiàn)狀，目前該領(lǐng)域的研究還比較少。鈦合金的高強(qiáng)度要求了更高能量等級的電磁成形設(shè)備、更高強(qiáng)度的磁體線圈、更優(yōu)驅(qū)動效果的驅(qū)動片。為了更進(jìn)一步促進(jìn)電磁成形技術(shù)的應(yīng)用范圍，特別是在高強(qiáng)度難成形材料的成形加工上，可以從以下3個方面開展研究工作。

　　1）線圈技術(shù)是阻礙電磁成形技術(shù)主要瓶頸之一，發(fā)展柔性高效高強(qiáng)度的線圈磁體是未來的主要趨勢。隨著材料技術(shù)的發(fā)展，高強(qiáng)度低電阻率材料將成為線圈磁體的主要材料；利用3D打印技術(shù)的靈活性，采用多種材料的金屬3D打印技術(shù)打印出帶有陶瓷絕緣的異形線圈，實(shí)現(xiàn)對磁場力時空分布的調(diào)控。

　　2）高效驅(qū)動方式，可采用銅箔、鋁箔以及不均厚的驅(qū)動片，進(jìn)一步提高工藝適應(yīng)性。發(fā)展可以重復(fù)使用的高效驅(qū)動器，進(jìn)一步提高能量利用率。

　　3）隨著線圈技術(shù)的不斷提高，開發(fā)出鈦合金電磁成形新工藝，如鈦合金的電磁拉深、電磁壓印成形，電磁翻邊、電磁輔助彎曲等。引入其他能場（熱、振動、超聲）開發(fā)出新的鈦合金電磁復(fù)合成形工藝也將是一個重要的研究方向。

　　以下是正文：