基于溫軋實(shí)驗(yàn)機(jī)的溫軋工藝數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文以東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(RAL)承擔(dān)的某研究院“直拉式冷/溫軋實(shí)驗(yàn)機(jī)”項(xiàng)目為背景，以有限元數(shù)值模擬和溫軋實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)機(jī)主要功能及工作原理。溫軋實(shí)驗(yàn)機(jī)主要用于難加工金屬薄板軋件的溫軋實(shí)驗(yàn)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(yīng)加熱等。
　　(2)數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)中關(guān)鍵參數(shù)的獲得。利用

2、材料性能模擬軟件JMatPro計(jì)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(shí)驗(yàn)，獲得材料的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線，回歸出流變應(yīng)力本構(gòu)方程;通過數(shù)值模擬數(shù)據(jù)和實(shí)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(jìn)行數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)，跟蹤軋件厚度方向上的中心、1/4和表層處3個監(jiān)測點(diǎn)的溫度變化。結(jié)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(xué)模型。利用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法制定數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)方案，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)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(jìn)行回歸擬合之后，建立了變形區(qū)出口溫度數(shù)學(xué)模型。
　　(5)通過現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證變形區(qū)出口溫度數(shù)學(xué)模型，結(jié)果表明，計(jì)算精度在±10℃之內(nèi);根據(jù)溫軋工藝要求，利用該數(shù)學(xué)模型確定了合適的軋件溫度和軋輥溫度