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更新時間：2025.01.04
H65黃銅管冷軋變形模擬分析與實(shí)驗(yàn)研究

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采用有限元分析DEFORM3D軟件對H65冷軋管過程進(jìn)行了三維熱力耦合有限元數(shù)值模擬。獲得了H65黃銅管冷軋成形過程中的金屬流動規(guī)律、溫度和應(yīng)力分布,結(jié)合生產(chǎn)試驗(yàn),對冷軋管缺陷形成原因進(jìn)行了較深入的研究。研究表明:良好組織和性能的鑄錠質(zhì)量是成功實(shí)現(xiàn)H65黃銅管冷軋開坯的前提,鑄錠組織中β相應(yīng)控制在0%～20%之內(nèi);冷軋管因塑性變形熱和摩擦生熱引發(fā)的溫升高達(dá)300℃而析出β',脆性相,這是冷軋管產(chǎn)生周期性橫向裂紋的原因之一;孔型開口部位的管坯軸向承受較大的拉應(yīng)力,這是冷軋管產(chǎn)生表面周期性橫向裂紋的另一個原因;當(dāng)送進(jìn)量為2～6mm能顯著降低孔型開口處的附加拉應(yīng)力。

H65黃銅管冷軋變形模擬分析與實(shí)驗(yàn)研究(續(xù))

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圖3-b可以看出,孔型脊部區(qū)域的管坯內(nèi)表面溫度明顯高于外表面,這主要是由于外表面摩擦較小,而內(nèi)表面的摩擦相對較大,產(chǎn)生的摩擦熱遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外表面。由此可知,對于減壁量不大的皮爾格冷軋管,引起金屬溫度變化的主要因素不是塑性功的轉(zhuǎn)化而是由于摩擦所引起的,因此實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)對管坯表面的潤滑,以免產(chǎn)生過高的溫升。H65黃銅在200℃～700℃會發(fā)生脆性轉(zhuǎn)變,如果實(shí)際冷軋管生產(chǎn)中,管坯變形區(qū)的溫度出現(xiàn)如圖3所示的情況,即使工作應(yīng)力較小,也可能超過材料此時的強(qiáng)度極限,從而產(chǎn)生如圖4所示的周期性橫向裂紋。

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