بررسی فرآیند نورد حلقه‌ای حلقه دولایه چسبیده از جنس‌های سرب- قلع با استفاده از روش اجزای محدود و آزمون تجربی

نورد حلقه‌ای یکی از مهم‌ترین فرآیندهای شکل‌دهی برای ساخت هندسه‌های گرد و یکپارچه با خواص مکانیکی مطلوب در جهت محیطی است. توانایی ساخت حلقه‌های دولایه می‌تواند کاربرد فراوانی در صنایع مختلف داشته باشد. ازجمله خواص این‌گونه حلقه‌ها می‌توان به داشتن وزن سبک در کنار استحکام بالا یا مقاومت به سایش در کنار استحکام بالا اشاره نمود. در این پژوهش سعی شده است تا به بررسی فرآیند نورد حلقه‌ای دولایه چسبیده و پارامترهای موثر بر آن در طول فرآیند با استفاده از تحلیل اجزا محدود توسط نرم‌افزار abaqus و آزمون تجربی، پرداخته شود. حلقه‌ها به‌صورت چسبیده به یکدیگر برای انجام شبیه‌سازی فرآیند و آزمون تجربی در نظر گرفته شده و در انتها یک حلقه از دو جنس متفاوت سرب خالص 99/99% و قلع 63% تشکیل شد. با استناد به نتایج به دست آمده از این تحلیل و با توجه به ابعاد و پارامترهای در نظر گرفته‌شده برای انجام فرآیند، تنش به وجود آمده در حلقه نورد شده دولایه چسبیده، بین مقادیر pa 10^7 ×1/800__10^5 ×1/146 و کرنش آن معادل 1/187 __ 0 به دست آمد. همین‌طور تصاویر کانتورهای تنش و کرنش، برای درک بهتر فرآیند ارایه شد. با توجه به موارد به دست آمده از شبیه‌سازی به بررسی تجربی نورد حلقه‌ای دولایه پرداخته شد. روش کار بدین صورت بود که ابتدا توسط نرم‌افزار مدل‌سازی به طراحی مدل ریخته‌گری پرداخته‌شده و سپس با طراحی آزمایش تعداد آزمون‌های مورد نیاز به دست آمده و پس از آن میزان مواد مورد نیاز برای انجام آزمون محاسبه شد. بعد از انجام آزمون‌ها به بررسی خواص مکانیکی و متالورژیکی حلقه‌های دولایه نورد شده پرداخته شد.

Investigation of the Ring Rolling Process of the Bonded Lead-Tin Two-Layer Ring By Finite Element Method and Experimental Test

Rolling ring is one of the most important metal forming processes for fabricating rounded geometries with optimal mechanical properties in the environmental direction. The ability to fabrication of twolayer rings can be used in many industries. One of the properties of these rings is the lightweight with high strength or wear resistance along with high strength. In this research, we have tried to study the ring rolling process of the bonded twolayer ring and its effective parameters during the process using finite element analysis by ABAQUS software and experimental test. The rings are attached for process simulation and empirical testing. In the end, a ring of twolayer of pure Lead 99.99% and Tin 63% was formed. Based on the results obtained from this analysis and according to the dimensions and parameters considered for performing the process, the tension created in the bonded twolayer ring is between the values of 1.146 times;1051.800 times;107Pa and it has a strain of 01.187. Its contours of strain and stress are represented to better understand the process. Considering the results obtained from the simulation of the process, an experimental study of the ring rolling process of the bonded twolayer ring was conducted. The method of this study was first designed by the modeling software to design the casting model and then by designing the test, the number of tests required for the experimental test was obtained and then the number of materials needed for the test was calculated. After testing, the mechanical and metallurgical properties of rolled double rolled rings were investigated.