چرا سرعت پردازش خم آلیاژ پایین است؟
در طول پردازش خمهای آلیاژ، دما در ناحیه تغییر شکل فلز در طول فرآیند اکستروژن افزایش مییابد که منجر به تشکیل بالقوه ترکها یا شکافهای سطحی در مناطق شکننده آلیاژ میشود. در نتیجه، سرعت جریان فلز به بیرون محدود می شود. در فرآیند نورد، تغییر شکل و اصطکاک نسبتاً کم است، و بنابراین، تولید حرارت اصطکاکی کمی در طول تغییر شکل داغ وجود دارد. احتمال انتقال یک خم آلیاژ از ناحیه پلاستیک به ناحیه شکننده به دلیل افزایش دما نیز بسیار کم است. از این رو، سرعت توسعه از طریق اکستروژن برای خم های آلیاژی عملاً محدود به زمان نیست.
علاوه بر این، در یک چرخه اکستروژن، وجود فرآیندهای کمکی متعدد، که میتواند زمانبر باشد، منجر به سرعت تولید کمتر در مقایسه با نورد میشود.
روشهای گرمایش در فرآیند شکلدهی شامل گرمایش با شعله و گرمایش القایی با القای فرکانس متوسط یا بالا (کویل گرمایش ممکن است از چند حلقه یا تک حلقه تشکیل شده باشد). انتخاب روش گرمایش بستگی به الزامات خاص محصول، شرایط فرآیند و عوامل محیطی غالب دارد که توسعه فناوری را تعیین می کند.
برای خمهای فولاد کربنی و فولاد آلیاژی، خمش با فشار گرم روش اولیه است، اما شکلدهی گرم برای خمهای فولاد ضد زنگ استاندارد نیز اعمال شده است. فرآیند خمشی با فشار گرم ویژگی هایی مانند ظاهر تصفیه شده، ضخامت یکنواخت و عملکرد مداوم را نشان می دهد که آن را برای تولید انبوه مناسب می کند.
هزینه بالای پردازش مواد و ساخت ابزارهای اکستروژن، به ویژه برای آلیاژهای پیشرفته مقاوم در برابر حرارت، به این معنی است که هزینه محصولات اکسترود شده به میزان قابل توجهی تحت تاثیر قرار می گیرد. به طور خلاصه، اکستروژن تنها روش شکلدهی مناسب برای تولید لولهها و پروفیلهای پیچیده یا دیواره نازک، و همچنین برای پردازش موادی مانند فلزات غیرآهنی و فولاد شکننده است.
در حالی که اکستروژن در ابتدا برای تولید انبوه خم های ساخته شده از فولاد کربنی و فولاد آلیاژی استفاده می شد، همچنین کاربردهایی برای خم های استاندارد فولاد ضد زنگ پیدا کرده است. در فرآیند اکستروژن گرم از ماشین های فشار دهنده تخصصی برای گرم کردن قسمت خالی در حین حرکت رو به جلو استفاده می شود. برای تولید خم هایی با نسبت قطر به ضخامت دیوار تا 2 مناسب است.
شکل دهی پرس، همانطور که در تولید خم آلیاژ به کار می رود، در ابتدا جایگزین یا تکمیل کننده فرآیند شکل دهی گرم معمولی شده است. با این حال، برای برخی از خمهای آلیاژی استاندارد با مقادیر تولید کم یا دیوارههای بیش از حد ضخیم یا نازک، روشهای تولید سنتی به دلیل الزامات کیفی خاص همچنان استفاده میشوند.
فرآیندهای شکلدهی پرس معمولاً شامل استفاده از یک لایه خالی با همان قطر بیرونی خم نهایی است. خم به طور مستقیم تحت محدودیت های یک پرس هیدرولیک فشرده می شود. قبل از عملیات، لوله روی یک قالب قرار می گیرد و قالب بالایی، هسته داخلی و قالب انتهایی برای شروع محدود کردن حرکت رو به پایین نصب می شوند. این روش محدودیت های خارجی را در فرآیند خمش اعمال می کند.
در مورد خمیدگی های آلیاژی، قوس بیرونی در حین شکل دهی تحت کشش قرار می گیرد و هیچ ماده فلزی اضافی برای جبران نازک شدن در قسمت قوس خارجی باقی نمی ماند. با این حال، فرآیند پرس خمشی هنوز هم برای ساخت خمهای آلیاژی با دیوارههای سنگین مناسب است، به خصوص به دلیل تولید تک تکه و ویژگیهای کارآمدی آن.
