Моделирование материала цилиндрической заготовки со сварным швом при обжиме-раздаче

Abstract

Показано, что раздача концов трубных заготовок сопровождается потерей устойчивости в окружном и осевом направлении, а также локализацией деформаций с последующим разрушением в виде образования продольной трещины, зарождающейся на торце заготовки. Наличие сварного шва усложняет в общем условия деформирования при обжиме-раздаче и приводит к разрушению заготовки по сварному шву. Для предотвращения трещинообразования необходимо ужесточать коэффициенты обжима-раздачи, что неизбежно приводит к увеличению количества переходов, трудоемкости процесса и себестоимости изготовления детали в целом. Вопрос деформирования сварных конструкций вызывает интерес с развитием новых материалов для автомобилестроения, таких как соединения двух или более стальных листов с различными механическими свойствами, толщиной или типом покрытия, которые имеют важное значение для снижения веса, минимизации затрат и сокращения брака. Показано, что деформирование трубной заготовки будет зависеть не только от характеристик пластичности основного металла и металла сварочного шва, что очевидно, но также от соотношения площадей трубной заготовки. Возрастание приведенных модулей пластичности сопровождается упрочнением сварного соединения по сравнению с начальным металлом заготовки, соответственно уменьшение величины секущего модуля в обеих направлениях – понижением прочностных характеристик металла шва. Дальнейший анализ деформирования сварной заготовки необходимо проводить с учетом локальной анизотропии, вызываемой сварочным швом, что даст возможность определить условия устойчивой пластической деформации и создать дополнительное воздействие на ослабленный участок.

Keywords

• цилиндрическая заготовка; сварной шов; пластическая деформация; напряжения, модель, раздача, анизо- тропия, секущий модуль