Investigation of Cold Rolling Influence on near Surface Residual Stress Distribution in Explosive Welded Multilayer

Abstract

The aim of this study is to investigate the effect of cold rolling on residual stress distribution of aluminum and copper three-ply clad sheets fabricated by explosive welding. After preparation of the explosive-welded multilayer, explosivewelded Al/Cu/Al specimens were rolled at 11, 30, 40, and 56% thickness reduction. The through-depth residual stress profiles near the surface have been extracted for explosivewelded and cold-rolled multilayers by incremental hole-drilling method. Results show that the surface of explosive-welded multilayer is subjected to high tensile residual stresses and will be reduced by cold rolling process. Also, tensile residual stress at the surface of cold-rolled multilayers increases at higher thickness reduction.

Исследуется влияние холодной прокатки на распределение остаточных напряжений в трехслойных ламинатах из алюминиевого и медного сплавов, полученных сваркой взрывом. После получения многослойных образцов Al–Cu–Al с помощью сварки взрывом их подвергали холодной прокатке до уменьшения толщины на 11, 30, 40 и 56%. Профили распределения остаточных напряжений по глубине сваренных взрывом и холоднокатаных многослойных образцов измеряли при последовательном высверливании в них отверстия. Полученные результаты показывают, что на поверхности сваренного взрывом многослойного материала отмечаются высокие растягивающие остаточные напряжения, уровень которых снижается в результате холодной прокатки. Установлено, что уровень растягивающих остаточных напряжений на поверхности холоднокатаных многослойных образцов оказывается выше при холодной прокатке, обеспечивающей большее уменьшение толщины образцов.

Досліджується вплив холодної прокатки на розподіл залишкових напружень у тришарових ламінатах з алюмінієвого та мідного сплавів, що отримані вибуховим зварюванням. Після отримання багатошарових зразків Al–Cu–Al вибуховим зварюванням їх піддавали холодній прокатці до зменшення товщини на 11, 30, 40 и 56%. Профілі розподілу залишкових напружень по глибині холоднокатаних багатошарових та отриманих вибуховим зварюванням зразків вимірювали при послідовному висвердлюванні в них отвору. Результати показують, що на поверхні багатошарового матеріалу, отриманого вибуховим зварюванням, відмічаються високі розтяжні залишкові напруження, рівень яких зменшується під час холодної прокатки. Установлено, що рівень розтяжних залишкових напружень на поверхні холоднокатаних багатошарових зразків є вищим при холодній прокатці, що забезпечує значно більше зменшення товщини зразків.