Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 14

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  blacha tytanowa
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
Publikacja dotyczy analizy charakterystyki dynamicznej procesu FSW opartego na efekcie uplastycznienia łączonych elementów ze stopów tytanu i efektu ich wymie-szania w strefie zgrzewania ze szczególnym uwzględnieniem specyfiki łączenia cienkich blach. Wykazano efekt wpływu parametrów procesu takich, jak m.in.: obroty i posuw narzędzia (prędkość zgrzewania), geometria i materiał narzędzia, temperatura. Uplastycznienie w strefie połączenia wymaga odpowiedniego poziomu naprężeń ścinających dla uruchomienia mechanizmu plastycznego płynięcia. Wielkością, która reprezentuje odpowiedź materiału na obciążenia zewnętrzne powodujące jego uplastycznienie, jest wartość sił osiowej i promieniowej występujących podczas zgrzewania. Temperatura procesu FSW blach tytanowych oscyluje w granicach 1000°C. Istnieje potrzeba stosowania zaawansowanych materiałów narzędziowych (np. specjalnej ceramiki narzędziowej) i stosowanie specjalnych układów chłodzących, zarówno narzędzie, jak i przyrząd mocujący. W pracy przedstawiono wyniki zgrzewania cienkich blach ze stopu tytanu GRADE 3 o grubości 0,5 mm w połączeniach doczołowych, za pomocą narzędzi wykonanych z węglika spiekanego oraz ze specjalnej ceramiki narzędziowej, o wymiarach dostosowanych do grubości blachy. Podczas zgrzewania rejestrowano wartości siły osiowej i promieniowej. Jakość złącza oceniano na podstawie badań właściwości mechanicznych złącza oraz analizy mikrostruktury. Wykazano, że odpowiednio dobrane parametry technologiczne i geometryczne procesu FSW wraz z odpowiednimi narzędziami, skutkują otrzymaniem połączeń wysokiej jakości i dużej powtarzalności. Najlepsze rezultaty otrzymano przy zastosowaniu narzędzia ceramicznego, prędkości obrotowej narzędzi 4000 obr/min i prędkości posuwu 100 mm/min. Warunki te zapewniają otrzymanie zgrzeiny o efektywności złącza na poziomie 84% wytrzymałości materiału rodzimego.
EN
The publication concerns the analysis of dynamic characteristics of the FSW process based on the effect of plasticization of joined elements from titanium alloys and the effect of their mixing in the welding zone, with particular emphasis on the specificity of joining thin sheets. The effect of the parameters such as tool rotational and travel speed (welding speed), geometry and material of the tool, temperature, was shown. Plasticization in the welding zone requires an appropriate level of shear stress to activate the flow plasticity mechanism. The value that represents the material's response to external loads causing its plasticization is the value of axial and radial forces during welding. The temperature of the FSW process for titanium sheets oscillates around 1000°C. There is a need to use advanced tool materials (e.g. special tool ceramics) and the use of special cooling systems for tool and the fixtures. The paper presents the results of welding thin GRADE 3 titanium sheets with a thickness of 0.5 mm in butt joints, using tools made of sintered carbide and a special tool ceramic, with dimensions adapted to the thickness of the sheet. During the welding, the values of axial and radial force were recorded. The quality of the joint was evaluated based on the mechanical properties of the joint and microstructure analysis. It was shown that the appropriately selected technological and geometric parameters of the FSW process together with the appropriate tools resulted in obtaining high quality connections and high repeatability. The best results were obtained using a ceramic tool, a rotational speed of tool at 4000 rpm and a travel speed of 100 mm/min. These conditions ensure that the weld has joint efficiency on 84% level com-pared to parent material.
EN
Despite substantial demand for drawn parts made of high-strength sheet metal (including titanium alloys) observed in the modern industry, particularly automotive and aviation, their application remains insignificant. This results from the fact that such sheet metal shows poor plasticity and its cold-forming is almost impossible. Low drawability makes it impossible to obtain even such simple shapes as spherical cups. The authors of this study developed circular sheet-metal blanks with cutouts on their perimeter. The blanks allow for cold forming of spherical cups from Ti6Al4V titanium alloy sheet metal using conventional rigid tools. The cutouts proposed in the study affect plastic strain distribution, which in turn leads to an increase in forming depth by about 30%. The numerical analysis, performed using the PamStamp 2G System software based on finite element method, was verified experimentally.
PL
Mimo, iż nowoczesny przemysł, głównie motoryzacyjny i lotniczy, zgłasza zapotrzebowanie na wytłoczki z wysokowytrzymałych blach metalowych, w tym stopów tytanu, ich zastosowanie jest znikome. Wynika to z faktu, że blachy te mają małą plastyczność i ich tłoczenie na zimno jest niemal niemożliwe. Niska tłoczność uniemożliwia kształtowanie nawet tak prostych geometrii jak czasze kuliste. W ramach niniejszej pracy opracowano kołowy wykrój z wycięciami na obwodzie, który umożliwia kształtowanie na zimno kulistych czasz z blachy ze stopu tytanu Ti6Al4V przy użyciu klasycznych, sztywnych narzędzi. Zaproponowane wycięcia wpływają na zmianę rozkładu odkształceń plastycznych, co w konsekwencji prowadzi do zwiększenia głębokości tłoczenia o około 30%. Analizy numeryczne, wykonane programem PamStamp 2G bazującym na metodzie elementów skończonych, zweryfikowano doświadczalnie.
PL
W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznych oraz badań doświadczalnych procesu tłoczenia spawanych blach tytanowych. Badaniom poddano blachy z czystego tytanu technicznego Grade 2 oraz stopu tytanu Grade 5 (Ti6Al4V), znajdującym coraz częstsze zastosowanie w przemyśle lotniczym i medycynie. Analizowano proces tłoczenia czaszy kulistej wykonanej z jednorodnego materiału Grade 2 i Grade 5 oraz wsadu spawanego metodą elektronową, składającego się z krążka wykonanego z Grade 5 i pierścienia wykonanego z Grade 2. Badano wpływ zróżnicowania wymiarów poszczególnych elementów wsadu spawanego na proces kształtowania. Symulację numeryczną wykonano przy użyciu programu Pam- Stamp 2G v2012, opartego na Metodzie Elementów Skończonych (MES). Analizowano rozkład odkształceń plastycznych oraz pocienienia ścianek wytłoczki. Zaprezentowano wykresy odkształceń granicznych dla kształtowanych blach. W oparciu o wyniki obliczeń numerycznych dokonano oceny tłoczności blach. Wyniki symulacji numerycznych porównano z wynikami eksperymentalnymi.
EN
In the paper numerical and experimental results of sheet-metal forming titanium welded blanks have been presented. Commercially pure Grade 2 titanium and Grade 5 titanium alloy -Ti6Al4V (the most often used in aircraft industry and medicine) were analysed. Forming the spherical drawn-parts made of the uniform Grade 2 and Grade 5 blanks as well as the electron beam welded (EBW) blanks, which consist of the disc made of Grade 5 and the ring made of Grade 2, has been analysed. An influence of dimension differentiation of the disc and ring on the forming process was tested. The numerical simulations were performed using the PamStamp 2G v2012 program based on the finite element method (FEM). Plastic strain distribution and drawn-part wall thickness were analysed. Forming limit diagrams (FLDs) for the analysed sheets have been presented. Drawability of the sheets was assessed based on the numerical calculations. The numerical simulation results were compared to the experimental ones.
PL
W artykule przedstawiono właściwości mechaniczne, fizyczne i plastyczne oraz przykłady zastosowań wybranych gatunków tytanu i stopów tytanu. Zbadano zawartości azotu, tlenu i wodoru w złączach spawanych i materiale podstawowym ze stopu tytanu Ti0,7Ni0,3Mo (grade 12). Przedstawiono główne źródła zanieczyszczeń jeziorka metalu przez azot, tlen i wodór oraz ich wpływ na właściwości mechaniczne złącza. Omówiono sposoby zapobiegania przed dostępem azotu, wodoru i tlenu do jeziorka spawalniczego.
EN
The mechanical, physical and plastic properties as well as application examples of selected titanium and titanium alloys grades were introduced in this paper. Content of nitrogen, oxygen and hydrogen in weld joint and parent metal of Ti0,7Ni0,3Mo titanium alloy were measured. Main sources of gases like nitrogen, oxygen and hydrogen as contamination of weld pool causing lowering of mechanical properties were discussed. Preventing method against of introducing gases like nitrogen, hydrogen and oxygen into weld pool were discussed.
5
Content available remote Modelowanie numeryczne procesu gięcia owiewki tytanowej
PL
W pracy przedstawiono wyniki symulacji numerycznej procesu kształtowania plastycznego elementu konstrukcyjnego silnika lotniczego (owiewki w kadłubie wylotu turbiny), wykonanego z blachy z tytanu technicznego (Grade 2) oraz stopu tytanu Ti-6Al-4V (Grade 5). Na podstawie wyników badań określono wartości kątów gięcia w kolejnych etapach procesu kształtowania owiewki dla przyjętych do obliczeń pozostałych parametrów, decydujących o przebiegu procesu gięcia, tj. promienia gięcia, właściwości mechanicznych giętego materiału, wielkości przemieszczenia blachy pomiędzy kolejnymi operacjami gięcia oraz grubości blachy (rys. 4). Wyznaczono wartości kątów sprężynowania materiału owiewki dla przyjętych kątów gięcia (rys. 5). Przeprowadzono analizę rozkładu odkształceń (rys. 6, 7) i naprężeń (rys. 8, 9) w kształtowanym elemencie.
EN
The study presents some numerical simulation results of the bending process of a piece of deflector, which is an aero-engine element. Two sheet titanium: Grade 2 and Grade 5 were analysed. The investigations determined the values of the bending angles for each bending stage for the following parameters, which determine the bending process, i.e. bending radius, mechanical properties of the material, sheet metal displacement between each bending stage, and its thickness (Fig. 4). The values of the spring-back angles for the deflector material were determined for the adopted bending angles (Fig. 5). Analysis of the strain (Fig. 6, 7) and stress (Fig. 8, 9) distribution in the deformed material was also carried out.
PL
Tłoczenie blach ze stopów tytanu jest bardziej wymagającym procesem aniżeli tłoczenie blach stalowych. Projektowanie tego typu procesu wymaga uwzględnienia specyficznych właściwości tytanu, zwłaszcza skłonności do dużych odkształceń powrotnych i niekorzystnych właściwości tribologicznych. Istotną rolę odgrywa właściwy dobór parametrów technologicznych. W pracy analizowano element owiewki wykonanej z czystego tytanu technicznego Grade 2. W celu określenia parametrów procesu przeprowadzono obliczenia numeryczne. Analizę numeryczną wykonano przy użyciu programu PAM-STAMP 2G wykorzystującego Metodę Elementów Skończonych (MES). Na podstawie uzyskanych wyników obliczeń numerycznych określono kształt wyjściowy materiału blachy oraz parametry procesu tłoczenia. W artykule podano wyniki badań właściwości mechanicznych i technologicznych tytanu Grade 2, m.in. wykładnik umocnienia, współczynniki anizotropii właściwości plastycznych blachy. W oparciu o wyznaczone eksperymentalnie właściwości materiałowe przeprowadzono symulację numeryczną procesu kształtowania elementu. Na bazie przyjętej geometrii narzędzia do tłoczenia realizowano symulacje numeryczne optymalizując kształt materiału wyjściowego blachy (wykrojki). Dla optymalnego wariantu tłoczenia pokazano rozkład odkształceń plastycznych, wykres odkształceń granicznych oraz wielkość sprężynowania powrotnego po procesie kształtowania. Analizowano również wpływ tarcia na przebieg procesu tłoczenia i ostateczny kształt wytłoczki.
EN
Sheet-titanium forming is a more demanding process than typical sheet-steel forming. Design of such a process requires consideration of the specific titanium properties, especially the tendency to large spring-back and unfavourable tribological properties. A proper selection of the technological parameters is very important. In the paper a deflector element made of Grade 2 commercial pure titanium was analysed. In order to determine the process parameters the numerical calculations were done. The numerical analyses were carried out with the PAM-STAMP 2G System, which uses Finite Element Method (FEM). A blank shape and the process parameters were determined basing on the results of the numerical calculations. In the paper some mechanical and technological properties such as: strain-hardening coefficient, plastic strain ratio of Grade 2 titanium were given. The numerical simulations of the forming process were carried out basing on the experimentally determined material properties. An optimum blank shape was determined on the basis of the adopted geometry of the stamping tools. A plastic strain distribution, forming limit diagram (FLD) and spring-back value were shown for the optimum stamping variant. Moreover, an influence of friction on a stamping course and the final shape of the drawn-part was analysed.
EN
The present study has been undertaken in order to investigate the new possibilities of improvement in quality of the cut-surface of titanium blanks. For the intended purpose, a number of numerical simulations of the blanking process were carried out. Fine blanking is one of the most often used methods of finished product manufacturing. Application of blanking with reduced clearance or blanking with material upsetting by V-ring indenter allows for obtaining the high quality cut-surface which does not need further machining. Application of the finite element method (FEM) for numerical simulations allows for effective analysis of the fine blanking processes. In the paper the results of numerical simulation of fine blanking for a disk made of Grade 2 sheet titanium have been presented. The calculations were carried out using ADINA System v. 8.6 based on FEM. Determination of the effect of clearance between cutting edges, and presence and location of V-ring indenter on the stress and strain distribution in shearing zone was the main goal of the work. The numerical simulations showed the effect of tool geometry on a course of blanking process and consequently on the quality and shape of the cut-surface. Based on the numerical simulation it is only possible to deduce the cut-surface appearance, thus the numerical simulations should be completed with experimental tests.
PL
Niniejsza praca została wykonana w celu zbadania nowych możliwości poprawy jakości powierzchni przecięcia wykrojek tytanowych. W tym celu wykonano szereg symulacji numerycznych procesu wykrawania. Wykrawanie dokładne jest najczęściej stosowaną metodą otrzymywania wyrobów gotowych. Zastosowanie wykrawania ze zmniejszonym luzem lub wykrawania ze spęczaniem za pomocą klinowej grani pozwala na otrzymanie wysokiej jakości powierzchni przecięcia, ktä nie wymaga dalszej obróbki mechanicznej. Wykorzystanie w symulacjach numerycznych metody elementów skończonych (MES) pozwala na efektywną analizę procesów wykrawania dokładnego. W artykule zaprezentowano wyniki symulacji numerycznej wykrawania dokładnego krążka z blachy tytanowej Grade 2. Obliczenia wykonano przy użyciu programu ADINA System v. 8.6 opartego na MES. Głównym celem pracy było określenie wpływu luzu pomiędzy krawędziami tnącymi oraz obecności klinowej grani na dociskaczu na rozkład naprężeń i odkształceń w obszarze cięcia. Obliczenia numeryczne wykazały wpływ geometrii narzędzi na przebieg procesu wykrawania, a tym samym na jakość i kształt powierzchni przecięcia. Opierając się na symulacjach numerycznych można jedynie wnioskować o wyglądzie powierzchni przecięcia, dlatego symulacje numeryczne powinny być uzupełnione badaniami doświadczalnymi.
8
Content available remote Spawanie laserowe blach z tytanu technicznego
PL
Przedstawiono wyniki badań metalograficznych, prób rozciągania i pomiarów twardości złączy spawanych z tytanu technicznego Grade 2. Złącza zostały wykonane za pomocą spawania laserowego CO2.
EN
Results of metallographic tests, tensile tests and hardness tests of welded joints of commercial pure titanium Grade 2 are presented. CO2 laser beam welding was used to make welded joints.
PL
Operacje cięcia i wykrawania są jedną z najpopularniejszych metod kształtowania blach. W ten sposób wykonywane są zarówno półwyroby, które są poddawane dalszemu kształtowaniu, jak również wyroby gotowe. W odniesieniu do blach tytanowych, ze względów ekonomicznych najczęściej stosowana jest metoda wykrawania za pomocą sztywnych narzędzi, tj. stempla i matrycy. W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznej procesu wykrawania blachy tytanowej Grade 2. Głównym celem symulacji numerycznej procesu wykrawania elementów tytanowych było wyznaczenie wpływu luzu pomiędzy matrycą i stemplem, sposobu docisku i promieni zaokrąglenia (stępienia) matrycy i stempla na rozkład naprężeń i odkształceń w strefie cięcia.
EN
Cutting and blanking are one of the most common methods of sheet forming. Both semi products, which undergo further forming, and final products are formed in this way. In case of titanium sheets, blanking with rigid tools, i.e. die and punch, is the most often used cutting method because of the economical reasons. In the paper some numerical simulation results of the blanking process of Grade 2 titanium sheet are presented. Determination of the influence of such parameters as: clearance between die and punch, holding-down, and corner radius of the die and punch on the stress and strain distribution in the cutting zone was the main aim of the numerical simulation.
10
Content available remote Tribologiczne problemy kształtowania blach tytanowych
PL
W artykule omówiono tribologiczne problemy kształtowania blach tytanowych. Omówiono wady i zalety tytanu i jego stopów jako materiału na elementy tłoczone. Podano wyniki badań współczynnika tarcia dla wybranych smarów technologicznych i powłok przeciwadhezyjnych.
EN
In the paper tribological problems with stamping of the titanium sheets are discussed. Titanium and its alloys, thanks to its unique properties (low density, high mechanical strength, good corrosion resistance and biocompatibility) seems to be one of the most applied materials both in technology and medicine. Unfortunately, the tribological properties of the titanium are very poor, so its forming and application for the highly loaded frictional pairs are limited. A decrease in frictional resistance and the resulting decrease in tool wear are the obvious role of the technological lubricant during all sheet metal forming processes. Moreover, a lubricant layer being between the tool and shaped material should have a suitable thickness to ensure the effective separation of the frictional surfaces, especially when such materials as titanium sheets are formed. Titanium and its alloys are especially susceptible to the creation of "build-ups" on the tool surface. In consequence local scratches and dents, which are impossible to remove in the following treatments, occur on a product surface. It is possible to prevent or eliminate this phenomenon by using proper lubricants or antiadhesive layers. The test results of the frictional coefficients for some technological lubricants and antiadhesive layers have been given. Frictional coefficients have been determined based on the "strip drawing" test. The sheet strips have been drawn between two flat jaws, which had been made from NC6 tool steel. The jaws were exposed to the following treatments: grinding and polishing, chromium plating, nitrogen titanizing and hard surfacing with aluminium bronze. Tests have been carried out for the samples of uncovered titanium sheet and anodised titanium sheet. Tests were carried out with different lubricants and in dry conditions. Selection of both the technological lubricants and antiadhesive layers for the sheet metal forming processes should take into consideration the type of the shaped material. According to the test results the lubricant with M0S2 appeared to be the best for the stamping process of the titanium sheets. The use of antiwear layers such as: Cr or aluminium bronzes showed the best antiadhesive properties among the tested layers.
11
Content available Wybrane problemy kształtowania blach tytanowych
PL
W artykule omówiono wybrane problemy kształtowania blach tytanowych. Podano wyniki symulacji numerycznej procesu tłoczenia, ze szczególnym zwróceniem uwagi na wpływ tarcia, geometrii narzędzi i siły docisku na przebieg procesu tłoczenia. Dane materiałowe i technologiczne blach wyznaczono doświadczalnie. Obliczania numeryczne porównano z eksperymentem. Symulację numeryczną przeprowadzono w oparciu o program ADINA v. 8.3, oparty na Metodzie Elementów Skończonych.
EN
In the paper some problems with stamping of the titanium sheets have been discussed. The numerical simulation results of the stamping process have been shown. A special attention has been paid to the influence of friction, tool geometry and holding down force on the course of stamping process. Both material and technological data had been determined experimentally. The calculation results have been compared with the test ones. The numerical simulations have been carried out with the ADINA System v. 8.3, based on the Finite Element Method.
PL
Badano wpływ parametrów spawania automatycznego, punktowego GTA i PTA złączy zakładkowych blach ze stopu tytanu Ti-6AI-4V na jakość, kształt oraz własności mechaniczne złączy. Badania przeprowadzono bez wykorzystania materiału dodatkowego. Wykonane złącza poddano badaniom metalograficznym makro i badaniom mikrotwardości przekroju poprzecznego. Przeprowadzono i porównano ze sobą wyniki prób: wytrzymałości złączy na rozciąganie ze ścinaniem spoin, krzyżowej próby rozciągania spoin punktowych oraz technologicznej próby wyłuskiwania wykonanych spoin. W porównaniu tym uwzględniono wyniki powyższych prób przeprowadzonych dla wykonanych dodatkowo złączy zakładkowych ze zgrzeinami oporowymi punktowymi.
EN
This work examines the influence of the parameters of automatic welding, GTA and PTA spot welding of titanium TJ-6AI-4V alloy metal sheets overlap joints on the quality, shape and mechanical properties of joints. The analysis was conduced without utilizing the additional materials. The joints made underwent macro metallographic examination and cross-section microhardness examination. The following tests were conducted and their results compared: combined tensile and shearing strength of welded joints, cross test of spot welds tensile strength and technological test of the welds shelling. The comparison took into account the results of the above tests conducted for additionally made overlap joints with spot resistance welds.
13
Content available remote Rezystancyjne zgrzewanie punktowe blach ze stopu tytanu Ti-6Al-4V
PL
Przedstawiono wyniki optymalizacji parametrów procesu zgrzewania rezystancyjnego punktowego blach o grubości 0,7 mm ze stopu tytanu Ti-6AI-4V. We wstępie podano własności fizyczne tytanu i stopu tytanu Ti-6AI-4V. Próby zgrzewania oporowego punktowego przeprowadzono na zgrzewarce inwertorowej ZPa 130i z mikroprcesorowym układem sterowania firmy Haras + Wende. Proces zgrzewania monitorowano za pomocą układu kontrolno-pomiarowego typu LogWeId, produkcji Instytutu Spawalnictwa. Do oceny jakości złączy zastosowano badania wizualne, badania niszczące rozciągania złączy, pomiary twardości oraz badania metalograficzne.
EN
The results of optimisation of resistance spot welding process parameters of sheet metal 0,7 mm thick made of T1-6AI-4V titanium alloy were presented. As an introduction the physical properties of titanium and Ti-6AI-4V titanium alloy were specified. Resistance spot welding tests were carried out by means of ZPa 130i inverter welder fitted out with microprocessor control system made by Harms + Wende Company. The welding process was monitored by means of the control and measuring system type LogWeld made by the Welding Institute. Visual inspection, destructive testing for stretching the joints, hardness measurement and metallographic testing were applied to assess the quality of the joints.
PL
Przedstawiono analizę możliwości i rezultaty kształtowania plastycznego półwyrobów do dalszego formowania tytanowej komory sztucznego serca. Na podstawie modelu czaszy krwistej opracowano numeryczny model wytłoczki, a na jego bazie numeryczne projekty asymetrycznych narzędzi kształtujących oraz kształt i wymiary asymetrycznego wykroju do tłoczenia. Po analizie problemów technologicznych kształtowania cienkościennych wyrobów powłokowych o złożonym kształcie zaproponowano technologie tłoczenia. Zaprojektowano i wykonano oryginalne tłoczniki i narzędzia do tłoczenia. Wyniki wytłaczania niekonwencjonalnego (w gumę i hydromechanicznego) porównano z rezultatami wytłaczania klasycznego. Próby tłoczenia poprzedzono oceną podatności do tłoczenia użytej blachy, opartą na wcześniejszych kompleksowych badaniach materiałowych.
EN
Analysis of the possibilities and results of metalworking of semi-products for subsequent forming of titanium artificial heart ventricle have been presented. Based on a blood dome model, a numerical model of a drawpiece has been developed, which was used to design asymmetrical forming tools and the shape and dimensions of a blank for deep drawing. After analysis of technological problems related to forming of complex-shaped thin-walled drawpieces, the drawing technologies have been proposed. The original forming tools have been designed and made. Results of non-conventional drawing (into a rubber blanket and by hydro-mechanical method) have been compared with those of classical forming. The drawing tests were preceded by an assessment of formability of the sheet used, which was based on the earlier comprehensive material studies.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.