基于溫軋實驗機的溫軋工藝數(shù)值模擬和實驗研究.pdf

1、本文以東北大學軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室(RAL)承擔的某研究院“直拉式冷/溫軋實驗機”項目為背景，以有限元數(shù)值模擬和溫軋實驗為研究方法，開展了溫軋工藝參數(shù)對變形區(qū)溫度的影響規(guī)律研究。論文的主要工作及成果如下：
　　(1)分析溫軋實驗機主要功能及工作原理。溫軋實驗機主要用于難加工金屬薄板軋件的溫軋實驗研究，主要功能包括液壓（微）張力控制、軋件在線電阻加熱和軋輥感應加熱等。
　　(2)數(shù)值模擬實驗中關鍵參數(shù)的獲得。利用

2、材料性能模擬軟件JMatPro計算得到軋輥用鋼86CrMoV7的物性參數(shù);選擇AZ31鎂合金為軋件材料，通過熱模擬壓縮實驗，獲得材料的真應力-真應變曲線，回歸出流變應力本構方程;通過數(shù)值模擬數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)的對比分析，獲得軋件與空氣的對流系數(shù)、軋件與軋輥的傳熱系數(shù)等。
　　(3)探討溫軋工藝參數(shù)對變形區(qū)溫度的影響規(guī)律。利用單變量研究方法進行數(shù)值模擬實驗，跟蹤軋件厚度方向上的中心、1/4和表層處3個監(jiān)測點的溫度變化。結果表明，溫軋工藝

3、參數(shù)主要通過改變軋件接觸熱損和軋件變形熱來影響軋件變形區(qū)溫度。
　　(4)建立變形區(qū)出口溫度數(shù)學模型。利用正交實驗設計方法制定數(shù)值模擬實驗方案，通過實驗結果分析，得到各溫軋工藝參數(shù)對變形區(qū)出口溫度的影響程度和規(guī)律，對數(shù)值模擬數(shù)據(jù)進行回歸擬合之后，建立了變形區(qū)出口溫度數(shù)學模型。
　　(5)通過現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)驗證變形區(qū)出口溫度數(shù)學模型，結果表明，計算精度在±10℃之內;根據(jù)溫軋工藝要求，利用該數(shù)學模型確定了合適的軋件溫度和軋輥溫度