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特别是当毛管壁厚与直径之比大于0.22-0.35时,较厚的管壁金属具有较大的弯曲变形阻力,在管壁上产生较大的切向和轴向拉应力,而在弯曲和拉应力作用下,管子内表面易于出现裂纹和折叠,故应取较小的椭圆度和减少压缩次数6.2.2.3变形计算斜轧轧件是螺旋运动前进的,轧件每与轧辊接触一次承受一次加工变形,令每次加工量为单位压下量”,在喂入角不大的情况下计算如下:轧、横轧和连续横锻过程中红枣粉一定成分的金属在一定工艺变形条件下(加工温度、变形速度、工具设计等),管坯减径率达到一定临界值61后,便沿轴心出现纵向微裂纹,进而形成孔腔。孔腔的形成与金属的应力、应变状态有关。穿孔过程中过早的形成孔腔,会在毛管内表面形成“折叠”,对低塑性材料也可能出现“离层”。但由于斜轧过程比较复杂,至今对孔腔形成机理的解释尚无统一的见解,目前主要存在三种理论(1)切应力理论以德国的ESbe为代表的理论,该理论认为撕裂是由于受交变的剪应力作用的结果,属于韧性断裂。这种理论在20世纪20-30年代比较流行,目前欧美各国仍沿用此理论。
正应力理论该理论认为破裂是由于金属受三向拉应力作用的结果,一般属于脆性断裂。当管坯部位所受拉应力超过金属强度限时,将产生脆性破裂而形成孔腔。(3)综合应力理论这种理论认为孔腔形成是由于部分金属受交变的切应力和很大的拉应力作用的结果。孔腔形成过程分两个阶段,首先轧件由于剪切应力作用产生塑性变形并出现微裂,微裂在拉应力作用下扩大成许多未相互连接的裂缝,使金属疏松;其次是阶段裂缝在大的拉应力作用下继续扩大并互相连接而成不可焊合的孔腔6.2.3.2孔腔形成原因实际形成孔腔的原因有(1)“外端”的影响大量试验研究表明,圆坯横锻的一次径向压缩率在6以下时,大塑性变形区仅发生在与工具接触的表面附近,轴心区变形很小,特点类似双鼓变形,6-7(a)所示,一次减径率达到10以上才出现类似单鼓变形的特点。
但这里的双鼓变形是发生在一个横截面的内部,在剧烈变形区1、Ⅲ两侧还存在着变形很小的“外端这样1、Ⅲ区内金属的横向流动,对两侧外端起了一种“楔入”作用,使轴心区Ⅱ承受很强的横向附加张应力。(2)表层变形斜轧条件下表层金属的塑性图6-7横锻圆坯的变形特点变形剧烈红枣粉金属连续不断地沿着轴向和切向流动,(a)压缩率在6以下:(b)压缩率在10以上作为一个整体必然牵引着轴心区金属不断地流向表层,在轴心形成三向附加张应力,这样,斜轧实心体轴心区的工作应力状态在外力作用方向为压应力,其他方向为张应力。因为两个因素在横向引起的附加应力同向,所以横向张应力的数值高,增长速度快。斜轧条件下金属每被轧辊加工一次后完全恢复再结晶是不可能的,故上述的附加应力都将部分地以残余应力形式保留下来。