Моделирование расслоения при пластической деформации биметаллического материала, полученного сваркой взрывом

Аннотация

Разрушение по границе соединения - один из наиболее типичных видов повреждения слоистых материалов при деформации. В теоретической части работы предложена феноменологическая модель, позволяющая прогнозировать поврежденность и разрушение расслоением при пластической деформации граничного слоя металлического материала, изготовленного сваркой взрывом. Объектом исследования является промежуточный слой, включающий границу соединения разнородных материалов и пограничные зоны. Расслоение рассматривается как процесс возникновения и развития на границе соединения материалов микродефектов сплошности, которые при определенных условиях приводят к образованию межслойных трещин. Разрушение расслоением происходит за счет двух основных механизмов - отрыва и сдвига. Модель учитывает влияние напряженного состояния на предельные деформации, вызывающие расслоение по механизму отрыва и сдвига, накопление поврежденности и разрушение граничного слоя в слоистом металлическом материале. Применение модели на практике основывается на использовании диаграмм предельной пластичности при отрыве и сдвиге граничного слоя. В экспериментальной части работы предложена методика построения таких диаграмм, и с ее помощью получены диаграммы предельной пластичности на отрыв и сдвиг для граничного слоя в биметалле «сталь 08Х18Н10Т - сталь10». Возможности модели при установлении значений предельных деформаций, при которых осуществимо деформирование без расслоения, продемонстрированы в экспериментах на примере прокатки биметаллической полосы «сталь 08Х18Н10Т - сталь10». Сравнение расчетных и экспериментальных данных показало, что они практически совпадают, и тем самым подтверждается применимость модели к реальным технологическим процессам.