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NM600耐磨鋼管的激光彎曲成形

更新時間:2020-03-24 18:38點擊次數:
NM600耐磨鋼管的激光彎曲成形也分別經歷反向彎曲和正向彎曲兩個變形階段。雙金屬耐磨復合管最終出現朝向激光束的正向彎曲是由于加熱區材料的軸向縮短和局部增厚的綜合效應.
       成形的機理主要表現為增厚機理。對應力應變場的分析發現,冷卻后掃描路徑兩端位置上呈現較大的殘余應力。雙金屬耐磨復合管加熱區產生了壓縮應變,未加熱區基本不產生應變或是產生小的拉應變,這取決于具體的工藝參數。加熱區外表面的壓縮應變比內表面的壓縮應變小。雙金屬耐磨復合管加熱區沿厚度方向上的塑性應變分布與板料激光反向彎曲時相同,與板料正向彎曲時相反。雙金屬耐磨復合管加熱區與未加熱區域之間形成的較大的塑性應變差使得雙金屬耐磨復合管整體上產生了朝向激光束的正向彎曲。雙金屬耐磨復合管的激光彎曲成形過程中,未加熱區域的雙金屬耐磨復合管壁厚基本不變化,不會出現機械彎曲中雙金屬耐磨復合管的破裂問題。但由于掃描路徑的不對稱,雙金屬耐磨管最終產生了偏向激光掃描末端的輕微變形。通過對雙金屬耐磨管激光彎曲成形的有限元工藝仿真,研究了工藝參數對成形的影響。在其它條件不變的情況下,激光彎曲角度隨激光功率的增大而增大,兩者基本上成線性關系。在其它工藝參數一定的情況下,彎曲角度隨掃描速度的升高而減小,雙金屬耐磨復合管彎曲角度隨光斑直徑的減小而增大,彎曲角隨面能量密度p/(vd)的增大而增大,兩者呈近似的線性關系。
        彎曲角度隨掃描包角的增大而增大,當掃描包角為180°時,彎曲角度達到最大,彎曲角度隨掃描包角的繼續增大而減小。將數值模擬與優化技術相結合,實現了iSIGHT環境下雙金屬耐磨復合管激光成形工藝參數的優化。
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