بررسی تجربی و المان محدود فرآیند شکل دهی داغ با گاز لوله های تیتانیومی و تولید قطعه با سطح مقطع مربعی

قطعات لوله ای شکل، از مهم ترین محصولات آلیاژهای تیتانیوم است؛ که به صورت گسترده ای در صنایع هوایی، دریایی و شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد. بیشتر محصولات لوله ای شکل تیتانیوم از تیتانیوم خالص تجاری یا آلیاژهای کم استحکام آن ساخته می شود. یکی از مهم ترین محدودیت های تولید قطعات تیتانیومی، شکل پذیری ضعیف تیتانیوم در دمای پایین است. فرآیند شکل دهی داغ لوله با گاز یکی از روش هایی است که امروزه برای تولید قطعات لوله ای شکل مورد استفاده قرار می گیرد. در این پژوهش به بررسی تجربی و المان محدود فرآیند شکل دهی داغ لوله با گاز برای تولید قطعه با سطح مقطع مربعی شکل از لوله تیتانیوم خالص تجاری درجه 2 در دمای ̊C840 پرداخته شد. بدین ترتیب اثر نرخ افزایش فشار گاز بر نحوه شکل گیری لوله مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمایشات مختلف نشان داد که کاهش نرخ افزایش فشار گاز درون لوله، ضمن فراهم آوردن فرصت لازم برای یکنواختی دما و در نتیجه شکل گیری یکنواخت قطعه، باعث کاهش نرخ کرنش در جداره لوله شده و بدین ترتیب احتمال پاره شدن لوله کاهش می یابد. بررسی تصاویر ریزساختار قطعه تولیدشده، نشان دهنده انجام پدیده تبلور مجدد حین فرآیند شکل دهی و ایجاد دانه های هم محور در قطعه نهایی می باشد.