AA7050鋁合金異步及水平錯(cuò)位非對(duì)稱軋制變形的有限元模擬.pdf

1、高強(qiáng)高韌鋁合金是國防與民用工業(yè)材料的重要支柱。作為一種劇烈塑性變形技術(shù)，非對(duì)稱軋制是提高該合金板材性能的重要方式之一。迄今為止，雖有不少關(guān)于異步軋制的研究報(bào)道，但關(guān)于蛇形軋制這種較新的非對(duì)稱軋制技術(shù)的研究依然較少，且這種軋制技術(shù)下的板形控制及變形沿板厚均勻性問題仍未得到系統(tǒng)而深入的研究。
　　本文以AA7050鋁合金為對(duì)象，在考慮異速與錯(cuò)位兩個(gè)非對(duì)稱因素的條件下對(duì)蛇形軋制的變形行為進(jìn)行了有限元研究，并通過對(duì)模擬結(jié)果中錯(cuò)位因素的控制

2、進(jìn)行初步驗(yàn)證，為軋制工藝設(shè)計(jì)提供有益的參考。本研究得到的主要結(jié)果與結(jié)論如下:
　　(1)異步軋制時(shí)，曲率中性點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓下率隨摩擦系數(shù)的增大明顯減小。在某些特定壓下率下，存在一個(gè)臨界速度比，在此臨界值上、下所產(chǎn)生的軋板彎曲方向相反，這些特定壓下率大于曲率中性點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓下率。相對(duì)于對(duì)稱軋制，速度比較高的異步軋制才能提高變形程度及其沿板厚分布的均勻性。
　　(2)水平錯(cuò)位軋制時(shí)，壓下率、摩擦系數(shù)及初始板厚均能影響軋板的彎曲行為?！?/p>

3、搓軋區(qū)”表面接觸剪切應(yīng)力的方向隨壓下率的變化而改變。相對(duì)于對(duì)稱軋制，水平錯(cuò)位能有效提高軋板中心面附近的等效塑性應(yīng)變，但降低軋板上下表面的等效應(yīng)變，導(dǎo)致沿板厚方向的變形不均勻性更顯著;同時(shí)，軋板橫向面內(nèi)的剪切應(yīng)變得到整體提高。
　　(3)蛇形軋制時(shí)，合理匹配錯(cuò)位與異速這兩個(gè)非對(duì)稱因素是控制板形的關(guān)鍵，當(dāng)二者所致軋板彎曲方向相反時(shí)可以有效消除軋板彎曲。與水平錯(cuò)位軋制或異步軋制相比:蛇形軋制可以在更多的壓下率下獲得平直的板形，甚至在相同

4、壓下率下存在多種能保持軋板平直的錯(cuò)位與異速組合;該工藝能更加有效地提高剪切變形程度及其沿板厚分布的均勻性，但不適合用來改善等效塑性應(yīng)變沿板厚方向分布。
　　(4)不同非對(duì)稱軋制下，“搓軋區(qū)”尺寸變化與軋板曲率變化不存在普遍的對(duì)應(yīng)關(guān)系。變形區(qū)拋出點(diǎn)位置的軋向正應(yīng)變沿板厚方向分布能有效解釋軋板曲率變化，即拋出點(diǎn)位置軋板上半部分平均軋向正應(yīng)變大于下半部分時(shí)，軋板朝下彎曲，反之則朝上彎曲。蛇形軋制通過錯(cuò)位與異速的匹配來保持軋板平直并不是通