轧制中电塑性效应单电脉冲影响区间的实验研究

发布时间：2020-12-22 13:02

　　以Zr金属为研究对象,开展电塑性轧制实验,对比观察各道次的电脉冲波形和脉冲通过时的轧制力变化。结果表明:在1个脉冲周期内,纯电塑性效应只在脉冲时间内才会发生,单电脉冲对轧制过程的影响时间远小于周期脉冲,只有在这个影响时间段内,脉冲电流与轧制力波动才能实现严格对照;在严格的单电脉冲影响时间段内,脉冲电流对轧制力产生影响的主要特征是轧制力的波动幅度和波动反应时间;随着轧件变形程度的增加,电脉冲导致的轧制力波动幅度逐渐降低,电流脉冲产生的影响减弱;随着轧件变形程度的增加,脉冲电流通过时的轧制力波动反应时间缩短。 

【文章来源】：塑性工程学报. 2020年10期 北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

25 V电压电脉冲波形

在t3段，各道次的轧制力接近回到稳态值。这与本文采用的电脉冲的自身性质有关。本文实验采用的电脉冲是通过多频率正弦波处理得到的近似矩形波(图2)，脉冲时间的前段属于电源的正常放电，具有明显的顶端波形，而在脉冲时间的后段，脉冲电源的充电速度低于放电速度，提供的电流逐渐降低，即t3时间段内轧制力接近回到稳态值。t4段表示在脉冲结束时电流断开的扰动，主要是由于脉冲信号的频率干扰而导致。

式中:εe为脉冲电塑性效应导致的预应变量;g为相应的函数模型。如果从变形力的角度分析，预应变εe表现为电脉冲对轧件提供了预应力(σe=Eεe)。在实验中，当没有脉冲通过时，轧件塑性变形依赖于轧制力，轧制力提供的外应力σp等于轧件的屈服应力σs，传感器输出的轧制力P为屈服应力的函数:P=y(σs);当有脉冲通过时，由外应力σp加电脉冲预应力σe共同克服轧件屈服应力σs=σp+σe，传感器输出的轧制力P为外应力σp的函数:P=y(σp)。因此，在电塑性变形实验中，当通过对外力的监测来了解电塑性效应时，传感器输出的力数据给出的结果是金属的屈服应力降低了(σsσp)。而实际情况是金属的屈服应力σs保持不变，但克服屈服应力的分量从原来全部由外应力提供转变为外应力加电脉冲预应力共同提供。因此，构建式(3)是可行且具有现实意义的。但式(3)中的函数表达式需要更深入的机理分析才能建立，还有待更进一步的研究，或者在一定的机理分析基础上尝试从实验数据方面进行模型回归。

【参考文献】：
期刊论文
[1]置氢Ti-55钛合金在脉冲电流作用下的变形行为[J]. 陈楠楠,胡蓝,李细锋,陈军,叶福田.  塑性工程学报. 2019(05)
[2]电(致)塑性效应在材料加工中的应用研究进展[J]. 徐学利,郑梗梗,王洪铎,王涛.  塑性工程学报. 2017(06)



本文编号：2931811