Разработка технологии поперечно-клиновой прокатки с использованием электропластического эффекта

Поперечно-клиновая прокатка
ПКП изготовляют заготовки в виде тел вращения с удлиненной осью, формообразование которых осуществляется за счет перераспределения металла вдоль оси заготовки клиновыми инструментами, движущимися поперек оси заготовки.

Электропластический эффект
Увеличение пластичности и уменьшение хрупкости металла под действием импульсов электрического тока. В основе эффекта лежит взаимодействие электронов с дислокациями (дефектами строения, неоднородностями решетки), которые, перемещаясь, деформируют материал.

Исследование технологических параметров
растяжения с использованием электропластического эффекта
1. Без тока;
2. С импульсным током;
3. Многоимпульсный ток;
4. Постоянный ток.
Деформационные кривые проволоки ПСГ-0301

1. Без тока;
2. С импульсным током;
3. Многоимпульсный ток;
4. Постоянный ток.
Деформационные кривые проволоки ER 308LSi

Компьютерная модель накопленных деформаций при ПКП с использованием ЭПЭ

Компьютерная модель накопленных деформаций при ПКП с использованием ЭПЭ

Компьютерная модель напряженно-деформированного состояния

Схема подключения генератора импульсных токов к стану поперечно-клиновой прокатки
Зарядное устройство
Конденсаторная батарея
Устройство инициализации разряда
Заготовка
5. Плита прокатного стана
6. Подпружиненная клемма
7. Пружина

Заключение
Результаты показывают, что прочность и пластичность проволок, деформируемых без тока и с током, зависят от материала.
К особенностям непосредственно ЭПЭ в материале можно отнести то, что одновременно прочность и пластичность резко уменьшаются при введении тока, особенно сильно для постоянного и многоимпульсного тока.
Одиночные импульсы тока практически повторяют форму кривой без тока, не влияют на прочность проволоки и в меньшей степени снижают пластичность до разрушения.
Сравнивая поведение кривых для разных режимов тока и максимальные температуры в процессе растяжения можно предположить, что влияние тока в первую очередь связано с тепловым эффектом, который максимален для постоянного тока и минимален для одиночных импульсов.