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

در این مقاله، خمکاری لوله های تیتانیومی با استفاده از ساچمه های فولادی در سایزهای mm5/0و mm85/0 و گرم کاری مقاومتی با روش های تجربی و شبیه سازی بررسی شده است. برای انجام آزمایش ها، 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، درپوش های مسدود کننده دو سر لوله، طراحی و استفاده شده است. جهت اعمال دما در خمکاری کششی دورانی لوله ها، کابل های جریان الکتریکی به دو طرف لوله متصل گردید و آزمایش هایی در دماهای محیط، °C100، °C200، °C300 و °C400 با نسبت خم 8/1 و زاویه خم °90 انجام گردید. پس از انجام آزمایش ها، اعوجاج سطح مقطع، چروک، پارگی و توزیع ضخامت لوله های 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 ساچمه های فلزی، لوله ها قابل خمکاری نبودند. در فرآیند خمکاری با سرعت ثابت 8/0 رادیان بر ثانیه، با قرارگیری ساچمه های فلزی درون لوله و افزایش دما به دماهای °C100، °C200 و °C300 ضخیم شدگی در ناحیه داخلی خم 8/9% کاهش یافته و نازک شدگی در دیواره خارجی خم به میزان 4/8% افزایش می یابد. همچنین عیب پارگی در دمای °C400 با تغییر سرعت خمکاری از 8/0 به 4/0رادیان بر ثانیه برطرف شد. به دلیل افزایش فشار ناشی از ساچمه های فولادی در منطقه خم، اعوجاج سطح مقطع در لوله ها به میزان 4/10% کاهش یافت. لوله هایی که در دمای °C300 به همراه ساچمه های فولادی خم شدند دارای بهترین شرایط خم و کمترین میزان عیب بودند.