حل عددی فرایند فورج شعاعی چندپاسه سوپرآلیاژ اینکونل 718 و مقایسه آن با نتایج تجربی

فرایند فورج شعاعی از جمله فرایندهای فورج قالب‌باز است که برای افزایش استحکام و کاهش عیوب داخلی استفاده می شود. از این فرایند جهت کاهش قطر محور ها، محورهای پله‌دار و ساخت لوله‌هایی با پروفیل داخلی استفاده می‌گردد. هدف از این مقاله، شبیه سازی یک مدل ترمومکانیکی به‌صورت یک آنالیز کوپل دینامیک - حرارت جهت پیش بینی نیروی لازم انجام فرایند فورج اینکونل 718 ، تاثیر دمای اولیه بر نیروی مورد نیاز فورج، بررسی تغییرات دما در طول کل فرایند و به‌دست آوردن توزیع کرنش ذخیره‌شده در پاس‌های مختلف می باشد. دراین مقاله به‌دلیل شکل‌دهی داغ، آلیاژ اینکونل 718 به‌صورت یک ماده الاستو - ویسکوپلاستیک مدلسازی شده است. همچنین جهت تعیین تماس‌ها از یک ترکیب اصطکاک کولمب و تنش برشی محدودشونده استفاده شده است. در نهایت نتایج به‌دست آمده با نتایج آزمون تجربی مقایسه شده که تطابق خوبی میان نتایج شبیه سازی المان محدود با نتایج عملی دیده شده است. نتایج نشان می دهد که مقادیر کرنش اعمالی به سطح قطعه‌کار در فرایند فورج شعاعی به‌مراتب بیشتر از کرنشی است که به مرکز قطعه‌کار اعمال شده است. همچنین با افزایش دمای اولیه قطعه کار و افزایش تعداد مراحل فورج، نیروی لازم جهت انجام فرایند کاهش می یابد.