تاثیر قطر شکل دهی و سرعت دورانی بر خواص لوله های شکل دهی شده با فرآیند اسپینینگ

فرایند شکل دهی دورانی یکی از فرایندهای متداول شکل دهی در تولید محصولات مختلف با شکل اولیه ورق و لوله می باشد که در تولید محصولات مختلف صنعتی و اندازه کردن مقاطع اتصال در لوله ها کاربرد دارد. هدف از پژوهش حاضر بررسی تاثیر قطر نهایی شکل دهی و سرعت دورانی بر زاویه پیچش، ریزساختار، سختی، استحکام و جوش پذیری در شکل دهی دورانی لوله ها می باشد. در این راستا، فرایند شکل دهی با استفاده از روابط تحلیلی بررسی شده و آزمایش های تجربی روی لوله های مسی با استفاده از مندرل فولادی انجام گردید و نتایج با استفاده از آنالیز ANOVA ارزیابی شد. آزمایش ها با استفاده از سه قطر و سه سرعت دورانی مختلف انجام شده و در طراحی آزمایش ها از روش سطح پاسخ بهره گرفته شده است. بررسی نتایج نشان داد قطر نهایی شکل دهی یا مقدار کرنش بسیار بیشتر از سرعت دورانی بر خواص مکانیکی و ریزساختار ماده موثر می باشد. با افزایش سرعت دورانی و قطر شکل دهی (کرنش پلاستیک) میزان زاویه پیچش لوله ها افزایش می یابد. افزایش سرعت دورانی و کرنش پلاستیک با افزایش نیروهای تماسی و اصطکاک سبب افزایش دما در نمونه ها شده که این امر موجب افزایش اندازه دانه و کاهش کارسختی و پیرو آن کاهش استحکام و سختی ماده می گردد. در سرعت ثابت، با ۲۵% افزایش قطر مقدار سختی و استحکام ۴۷% کاهش می یابد. همچنین استفاده از سرعت دورانی rpm ۱۰۰۰ و قطر نهایی mm ۱۸ می تواند اندازه دانه ها را تا سه برابر مقدار اولیه افزایش داده و بیشترین زاویه پیچش را به مقدار ۴۸⁰ در نمونه ایجاد کند.

کلیدواژه ها:

شکل دهی دورانی ، خواص مکانیکی ، ریزساختار ، روش سطح پاسخ ، آنالیز ANOVA