بهبود خم پذیری لوله های تیتانیومی خالص با استفاده از شکل دهی مقاومتی و ساچمه های فولادی به عنوان ماندرل

نویسندگان

1 بابل، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دانشکده مهندسی مکانیک

2 بابل، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دانشکده مهندسی مکانیک

doi
10.52547/mme.22.6.371
چکیده

در این مقاله، خمکاری لوله­های تیتانیومی با استفاده از ساچمه­های فولادی در سایزهای mm5/0و mm85/0 و گرم­کاری مقاومتی با روش­های تجربی و شبیه­سازی بررسی شده است. برای انجام آزمایش­ها، لوله تیتانیوم گرید 2 با قطر خارجی mm4/25 و ضخامت mm5/0 استفاده شده و برای جلوگیری از خروج ساچمه و اعمال فشار در دو انتهای لوله، درپوش­های مسدود کننده دو سر لوله، طراحی و استفاده شده است. جهت اعمال دما در خمکاری کششی دورانی لوله­ها، کابل­های جریان الکتریکی به دو طرف لوله متصل گردید و آزمایش­هایی در دماهای محیط، ℃100، ℃200، ℃300 و ℃400 با نسبت خم 8/1 و زاویه خم °90 انجام گردید. پس از انجام آزمایش­ها، اعوجاج سطح مقطع، چروک، پارگی و توزیع ضخامت لوله­های خمکاری شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده از این مقاله نشان داد که در صورت خمکاری در دمای محیط با ساچمه و بدون ساچمه­های فلزی، لوله­ها قابل خمکاری نبودند. در فرآیند خمکاری با سرعت ثابت 8/0 رادیان بر ثانیه، با قرارگیری ساچمه­های فلزی درون لوله و افزایش دما به دماهای ℃100، ℃200 و ℃300 ضخیم­شدگی در ناحیه داخلی خم 8/9% کاهش یافته و نازک­شدگی در دیواره خارجی خم به میزان 4/8% افزایش می­یابد. همچنین عیب پارگی در دمای ℃400 با تغییر سرعت خمکاری از 8/0 به 4/0رادیان بر ثانیه برطرف شد. به دلیل افزایش فشار ناشی از ساچمه­های فولادی در منطقه خم، اعوجاج سطح مقطع در لوله­ها به میزان 4/10% کاهش یافت. لوله­هایی که در دمای ℃300 به همراه ساچمه­های فولادی خم شدند دارای بهترین شرایط خم و کمترین میزان عیب بودند.