مطالعه تجربي و عددي تاثير پيش فرم بر آهنگري داغ قطعات دوفلزي از جنس آلومينيوم و برنج

در توليد قطعات دوفلزي با استفاده از فرايند آهنگري، مي‌توان قطعات با نسبت استحكام به وزن بالاتر را به دست آورد. هدف از اين پژوهش آهنگري قطعه دوفلزي است بطوريكه براي بخش داخلي از آلياژ آلومينيوم و بخش بيروني از آلياژ برنج استفاده شده است. دماي آهنگري براي آلياژهاي برنج و آلومينيوم در محدوده كار داغ به ترتيب برابر 700 و 450 درجه سانتيگراد در نظر گرفته شده است. ابتدا آهنگري قطعه تك‌فلزي بصورت عددي و تجربي بررسي مي شود. پس از صحت‌سنجي مدل المان محدود، به آهنگري قطعات دوفلزي در يك مرحله پرداخته مي‌شود. تاثير ضخامت پوسته برنجي و نيز اختلاف ارتفاع هسته آلومينيومي و پوسته برنجي بر موفقيت‌آميز بودن فرايند آهنگري داغ تك مرحله اي مطالعه مي گردد. نتايج نشان مي‌دهد كه ضخامت و ارتفاع پوسته برنجي تاثير چشمگيري بر موفقيت‌آميز بودن فرايند بر پوشش‌دهي كامل هسته توسط پوسته ندارد. در ادامه براي حل اين مشكل، هندسه‌هاي غيرساده براي هسته و پوسته به عنوان پيش فرم، طراحي و آهنگري مرحله دوم بصورت عددي بررسي مي شود. نتايج نشان مي دهد كه جهت توليد قطعه دوفلزي با پوشش كامل هسته آلومينيومي توسط پوسته برنجي به دو مرحله آهنگري توسط يك پيش فرم مناسب غيرساده نياز است. در نهايت پيش فرم تاييدشده توسط مدل المان محدود، بصورت تجربي توليد و آهنگري داغ بر روي آن انجام مي شود. نتايج تجربي تاييدكننده نتايج عددي مي باشند. با استفاده از تصاوير SEM نشان داده مي شود كه اتصال متالورژيكي مناسبي نيز در مرز دو فلز ايجاد مي گردد.