ما هي فوائد التزوير المجوف السلس؟

ما هي الفوائد ، فيما يتعلق بالإجهادات المتبقية ، للتشكيل غير الملحوم المجوف على اللوح الملفوف والملحم الذي تتم معالجته لاحقًا (المعالجة بالقطع ، والمعالجة الحرارية ، وما إلى ذلك)؟

بشكل عام ، سيحدث تشوه أحد المكونات عندما تتحول حالات الإجهاد للمكونات الفردية أو التجميع ككل من حالة توازن واحدة إلى حالة توازن جديدة. يعمل وجود الضغوط المتبقية في المكونات كمصدر للطاقة الكامنة يشبه في الطبيعة زنبركًا ثابتًا في حالة مضغوطة. إذا بقيت أداة التثبيت التي تحمل الزنبرك سليمة ، فلن يتمدد الربيع. ومع ذلك ، بمجرد إزالة المثبت ، يتمدد الزنبرك حتى يصل إلى حالة توازن جديدة - إما نقطة ثابتة أخرى أو نقطة يتم فيها إنفاق الطاقة الكامنة للزنبرك - ويتم تمديد الربيع. لذلك ، أيضًا ، ستظل الطاقة الكامنة في أحد المكونات بسبب الإجهاد المتبقي دون تغيير حتى يتم تغيير حالة التوازن - إما من خلال الوسائل الميكانيكية (إزالة المعادن أو الاستقامة الباردة / الدافئة ، إلخ) أو الوسائل الحرارية (اللحام ، المعالجة الحرارية ، إلخ. .).

باستخدام هذا النموذج ، من الواضح أن مفتاح تقليل التشوه هو تحديد عملية التصنيع التي (1) تستخدم مادة الإدخال مع القليل من الإجهاد المتبقي أو بدون إجهاد و (2) سيسمح بمسار معالجة لاحق يقدم أقل قدر ممكن من الإجهاد المتبقي . لتشكيل صفيحة في أسطوانة ، في معظم الحالات ، سيتطلب الأمر شد المعدن إلى ما بعد نقطة الخضوع الخاصة به للاحتفاظ بالشكل الأسطواني والسماح بعودة الربيع اللاحقة. إذا كان من المفترض أن لوحة البداية خالية بشكل أساسي من الإجهاد المتبقي بسبب المعالجة عند درجات حرارة مرتفعة (افتراض كبير ، في الواقع) ، فإن حالة التوازن للوحة تتغير لاحقًا أثناء التدحرج من خلال إدخال ضغوط الشد والضغط التي تحول حالة التوازن إلى حالة الشكل الأسطواني (تتطلب لحامًا لتثبيته في مكانه بسبب الميل إلى الرجوع للخلف ، خاصة مع المواد ذات قوة الخضوع العالية).

من خلال فهم العلاقة التناسبية بين الإجهاد والانفعال (معامل المرونة) ، يمكن أن نفهم بديهيًا أن التمدد سيعود إلى حالة جديدة لديها الآن إجهاد متبقي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن إدخال اللحام الطولي لإكمال الشكل الأسطواني يزيد من اضطراب النظام من خلال إدخال الطاقة الحرارية. ستزداد شدة الإجهاد المتبقي مع الزيادات في أي من ، أو كل ، قوة الخضوع للمعدن الأساسي ، ومحيط الأنبوب وسمك اللوحة. بمجرد تحقيق الشكل المطلوب ، سيبقى على هذا الشكل طالما لم يتم إجراء معالجة أو شروط خدمة لاحقة تغير حالة الإجهاد (المعالجة بالقطع أو اللحام ، على سبيل المثال). عندما يتشوه الجزء ، يلزم عمل ميكانيكي إضافي لإحياء الشكل المطلوب ، مما يؤدي إلى مسار تصنيع "دائري" غالبًا. غالبًا ما لا تؤخذ هذه التكاليف في الاعتبار عند اختيار أسطوانة ملفوفة وملحومة.

ضع في اعتبارك الآن تشكيلًا مجوفًا سلسًا يتم تشكيله في درجات حرارة مرتفعة مع إعادة التبلور الديناميكي (التكوين الفوري للحبوب الخالية من الإجهاد عند التشوه). تتم إزالة الضغوط التي يتم إدخالها أثناء عملية التشكيل لإنتاج الشكل الأسطواني على الفور من خلال إعادة بلورة الهيكل البلوري ، مما ينتج عنه عملية تزوير خالية من الإجهاد بشكل أساسي. وبالتالي ، تمتلك المجموعة الملفوفة والملحومة ضغطًا متبقيًا أعلى بكثير من الأسطوانة غير الملحومة المزورة (قلب مجوف). علاوة على ذلك ، لا يتم إدخال أي ضغوط حرارية من اللحام أثناء تشكيل الأسطوانة كقلب مجوف غير ملحوم ، على عكس طريقة الألواح المدلفنة والملحومة. للتلخيص ، فإن التشكيل المجوف غير الملحوم يكون أكثر استقرارًا ويمتلك درجة أعلى من السلامة الهيكلية (بدون لحام!) من مجموعة الأسطوانات الملفوفة والملحومة بتكلفة إجمالية أقل في كثير من الأحيان.