铝合金热轧开坯过程鳄鱼嘴现象的成因分析及控制研究
本文选题:5052铝合金 + 热轧开坯 ; 参考:《青海大学》2017年硕士论文
【摘要】:板带热轧过程中的鳄鱼嘴现象是一个合金轧制过程难以避免的问题,这会导致轧板的后续加工增加成本,并造成材料的浪费,因此如何控制热轧过程的鳄鱼嘴长度的研究具有一定的理论意义和重要的实际价值。本文利用有限元的方法建立了铝合金大扁锭热轧开坯过程中的三维几何模型。借助DEFORM-3D金属塑性成形模拟软件对5052铝合金热轧开坯过程中产生的鳄鱼嘴现象进行了数值模拟与分析,通过轧制变形过程中形状变形系数l/(?)的计算,得出在多道次热轧开坯过程中有效控制鳄鱼嘴长度的轧制规程方案;通过正交试验获得了在单道次轧制过程中影响鳄鱼嘴长度的首要因素是压下率,其次轧辊直径和转速,温度对鳄鱼嘴长度的影响最小。采用微分方程解析法的思路基于理想状态下推导了铝合金热轧开坯过程中鳄鱼嘴长度理论计算的近似公式,将近似公式的预测结果和有限元模拟结果对比,发现吻合较好。实验结果表明:在轧制开始阶段采用较10%~15%的压下率,在中间轧制阶段采用20%~30%的压下率,在最后轧制阶段采用15%~20%的压下率时,可以最佳的控制热轧开坯过程中产生的鳄鱼嘴长度。
[Abstract]:The crocodile mouth phenomenon in hot strip rolling is an unavoidable problem in the process of alloy rolling, which will increase the cost of the subsequent processing of the plate and lead to the waste of materials. Therefore, the study of how to control the length of crocodile mouth in hot rolling process has certain theoretical significance and important practical value. In this paper, the finite element method is used to establish a three dimensional geometric model for the hot rolling process of aluminum alloy flat ingot. The crocodile beak phenomenon during hot rolling of 5052 aluminum alloy was numerically simulated and analyzed by means of DEFORM-3D metal plastic forming simulation software, and the shape deformation coefficient of 5052 aluminum alloy during rolling was analyzed. The rolling schedule for effectively controlling the length of crocodile mouth in the process of multi-pass hot rolling is obtained, and the first factor affecting the length of crocodile mouth in single pass rolling process is the reduction rate through orthogonal test. Secondly, the influence of roll diameter, rotation speed and temperature on the length of crocodile mouth is the least. An approximate formula for calculating the length of alligator beak in the process of hot rolling of aluminum alloy is derived based on the idea of analytic method of differential equation based on ideal condition. The prediction results of the approximate formula are compared with the results of finite element simulation and the results are in good agreement with each other. The experimental results show that when the reduction rate is 10% at the beginning of rolling, 20% at the intermediate rolling stage, and 20% at the final rolling stage, the length of the crocodile nozzle produced in the process of hot rolling can be controlled optimally when the reduction rate is 15% or 20% at the last stage of rolling.
【学位授予单位】:青海大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG339
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,本文编号:1940562
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