变形量对冷径向锻造身管力学性能各向异性的影响
2020-06-07徐宝池樊黎霞扶云峰任青松董雪花
兵器装备工程学报 2020年5期
徐宝池,杨 晨,樊黎霞,扶云峰,任青松,董雪花
(1.南京理工大学 机械工程学院,南京 210094;2.重庆建设工业(集团)有限责任公司,重庆 400054;3.南京理工大学理学院,南京 210094)
径向锻造是一种热锻或冷锻工艺,通常在工件周围径向布置4个锤头,以生产截面沿其长度方向恒定变化的实心或管状工件[1]。与传统的开式模锻相比,由于锤头的约束,材料横向变形受到限制,成形件具有较好的晶粒组织和较少的内部缺陷[2]。目前,我国速射武器身管制造普遍采用冷径向锻造工艺,径向锻造过程如图1所示。
冷径向锻造通常会使身管材料的强度指标增加,塑性指标下降,并产生力学性能的各向异性。身管使用过程中需要承受一定的膛压,其力学性能各向异性会对身管使用性能产生影响。因此,为了制造出性能更加优异的身管满足其使用要求,需要对锻后身管力学性能各向异性进行研究。Yu等[3]对镁环热轧过程进行研究,发现镁环厚度方向微观结构分布不均匀,其力学性能也呈现各向异性,中间层材料轧向屈服强度明显高于横向。刘力力[4]对锻后身管力学性能进行实验测定,发现锻后身管呈现各向异性,其横向塑性性能低于纵向。Gulsha等[5]在模拟锆管冷轧过程中考虑毛坯材料的各向异性,发现模拟得到残余应力分布与实际结果更加吻合。Hideaki等[6]在研究管件轧制时发现,管件毛坯材料各向异性将影响到管件成形表面质量。邓雨亭等[7]对β锻TC17 钛合金力学性能各向异性进行了研究,表明锻后产生的织构组分以及拉伸锻后相貌特征各异共同造成了TC17钛合金力学性能的各向异性。……
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