شبيه سازي اجزا محدود پوشش WC-Co پاشش حرارتي بر غلتك پينچ‌رول نورد گرم

Finite element simulation of WC-Co coating sprayed on the surface of hot rolling pinch-roll

در تحقيق حاضر ضخامت بهينه پوشش WC-Co پاشش شده به روش HVOF بر روي سطح غلتك پينچ‎رول نورد گرم به روش اجزاي محدود بررسي شده است. وظيفه پينچ‎رول ورق‎گيري و هدايت ورق به طرف كويلرها است. محيط كاري اين قطعات اسيدي است و در دما و رطوبت محيط كار مي كنند. در اثر برخورد و حركت ورق‌ بر روي سطح اين غلتك‌ها، سايش حاصل مي‌شود. ابتدا شرايط بحراني عملكرد پينچ‎رول تعيين گرديد. نتايج نشان داد وضعيت كاري پينچ‎رول در لحظه ضربه و برخورد اوليه ورق به آن سخت‎تر از غلتش بعدي ورق بر روي سطح اين غلتك است. همچنين ورق‎هاي سخت و نازك براي پينچ‎رول وضعيت بحراني‎تري را ايجاد مي‎كنند. پس از اعمال پوشش بر پينچ‎رول، تحليل‎ها نشان داد تحت ضربه، پوشش دچار تغييرشكل و شكست مي‎شود. در اين حالت بهترين ضخامت براي پوشش حدود 600 ميكرون حاصل شد كه توزيع تنش برشي كمتري هم در سطح پوشش و هم در مرز پوشش با زيرلايه بوجود مي‌آيد.

In this study optimal thickness of WC-Co spray coating by HVOF (High Velocity Oxy Fuel) method on the surface of hot rolling pinch-roll roller by utilizing finite element method were investigated. The task of pinch-roll was to get and guide sheets toward the coilers. The working environment of these components was acidic and they worked in temperature and humid ambient. The surface of these rollers was worn due to impact and movement of sheet on it. At first, the critical condition of pinch-roll was determined. Results showed that working condition of the pinch-roll at the initial impact was worse than other working times. Also hard and thin sheets made the more critical condition. After the surface of pinch-roll was coated analysis showed that deformation and failure were created in coating. In this condition the best thickness of coating was about 600 microns that caused minimum shear stress distribution both in the surface coating and in the interface of coating/substrate