宽幅铝合金厚板角轧变形行为研究
发布时间：2021-07-30 13:35
随着铝合金材料应用越来越广泛,铝合金厚板常规轧制工艺已经无法满足用户对铝合金宽厚板日益增长的规格及性能需求。虽然角轧工艺能够在很大范围内调节轧件的宽度,但其相关研究较少。本文通过有限元数值模拟和实验研究,研究了角轧过程中金属流动、不同厚度处延伸差、宽展、平面形状及厚度分布等,提出了角轧过程宽展、平面形状及厚度分布预测模型。同时研究发现宽幅铝合金厚板轧制过程中金属在厚度方向的变形不均匀,心部金属变形不充分,会严重影响产品性能。而蛇形轧制可以改变金属变形在厚度方向的分布。因此采用有限元数值模拟方法对蛇形轧制进行研究,得到了不同异速比和轧辊偏移量对轧件等效塑性应变、曲率、辊系受力等的影响规律。本文取得了如下创新性成果:（1）基于数值仿真,揭示了宽幅铝合金厚板两道次角轧过程金属变形分布及流动规律,并发现角轧对于缓解鳄鱼嘴缺陷的积极作用。通过建立铝合金厚板角轧过程三维有限元模型,分析了角轧过程中轧件运动情况和轧件不同位置等效塑性应变沿厚度方向的分布,并统计多种轧制条件下金属流动数据,得到了轧件内金属变形情况随轧件旋转角度及轧制顺序的变化规律。通过设计实验,验证了仿真结果及角轧对于减少铝合金厚板轧...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１角轧过程示意图??
图２－２角轧变形区金厲流动示童图??轧的宽展量可按下式计算：??２?＝?Ｂ２－Ｂ?＝Ｈ－ｈ１Ａ５，ｉＡＬ．／Ｌ）?＝?（ＡＢＪＢ１）／（ＡＬ２／Ｌｉ）／（／Ｌ，）?＝?ｔａｎ?？ｈ，?）?＝?ＡＢＪＢ?＋?Ｌｌ／Ｌ?＋?ＡＢ１？ＡＬ１／（Ｂ？Ｌ）＾ｈ１）?＝?ＡＢ２ｌＢ，?＋Ｌ２／Ｌｌ＋ＡＢ２＾ＡＬ２／（Ｂ＾Ｌ［）Ｂ２——第一、第二道次宽展量，ｍｍ；??ｈ２?第一、第二道次压下量，ｍｍ；??
板材的成材率。而改善平面形状，减少切损是提高成材率的重要途径。从２０??世纪７０年代开始，各国学者开始致力于平面形状的研宄，目前平面形状控制??的研宄己经取得了很多重要成果［１５￣１８］，主要研宄如图２－３所示。??中厚板轧制成形过程中，轧件的非均匀展宽导致轧制生产出非矩形形状??的中厚板，造成大量的切头、切尾及切边损失。平面形状的控制目的就是为??了改善轧后板材的平面形状，使其近似矩形化，进而提高成材率，提升企业??经济效益。??厚边展宽乳制法，也称ＭＡＳ乳制法（ＭｉｚｕｓｈｉｍａＡｕｔｏｍａｔｉｃ?Ｐｌａｎ?Ｖｉｅｗ??Ｐａｔｔｅｒｎ?Ｃｏｎｔｒｏｌ?Ｓｙｓｔｅｍ，即水岛平面形状自动控制方法），是由日本川崎制铁??公司水岛厚板厂开发并于１９７８年开始用于生产的一种平面形状控制技术。??它通过控制乳辊辊缝，实现中间道次的变厚度乳制。采用ＭＡＳ法后，该厂??的成材率提高了约４．４％［１９＞２（）］。??Ｈ合成照相法Ｉ???￣Ｉ成免逋次压下燉控制??—＊轧术??Ｈ?ＭＡＳ＆?｜￣？｜异宽轧制法｜????中凸轧制法｜??—边正?立辊轧边法｜??——Ｈ?￥削法｜??——？（分块法［??—？＞?ｊ铸法?｜???如工法ｊ??图２－３平面形状研究成果??１９８４年，川崎制铁水岛厚板厂在精轧机后设置了世界首台近置式孔型立??辊轧机（与精乳机中心间距为３６２５?ｍｍ）
【参考文献】：
期刊论文
[1]板带轧制过程考虑滑动与粘着摩擦的轧制力模型[J]. 李维刚,鲁凌云,刘超,刘相华. 中南大学学报(自然科学版). 2016(12)
[2]铝材在国产大飞机上的应用[J]. 王祝堂. 轻合金加工技术. 2016(11)
[3]3003铝合金热轧头尾缺陷形成过程仿真及工艺优化[J]. 宋勇,陈禄祯,刘海. 塑性工程学报. 2016(04)
[4]AA7050铝合金板材异径异步轧制变形的有限元模拟[J]. 黄双凤,袁晓征. 热加工工艺. 2015(23)
[5]2450冷轧铝合金板形缺陷的展平分析与工艺优化[J]. 梁萌,杨海波. 工程科学学报. 2015(S1)
[6]异步轧制搓轧区几何参数[J]. 汤德林,刘相华. 钢铁. 2015(04)
[7]铝合金厚板蛇形轧制温度场非对称性研究[J]. 蒋绍松,吴运新,龚海,郑细昭,张涛. 热加工工艺. 2015(03)
[8]龙形轧制工艺参数对铝合金厚板心部剪切变形的影响[J]. 郑细昭,吴运新,张涛,龚海. 热加工工艺. 2014(11)
[9]7085铝合金超厚板热连轧过程的宏观场分析[J]. 史博,湛利华,许晓龙,王萌. 塑性工程学报. 2014(01)
[10]铝合金板材异步轧制翘曲缺陷的有限元数值分析[J]. 马存强,侯陇刚,张济山,庄林忠. 塑性工程学报. 2014(01)
博士论文
[1]宽幅电工钢热轧板形控制研究[D]. 董强.北京科技大学 2016
[2]异步轧制7xxx系铝合金中厚板形变及翘曲优化研究[D]. 马存强.北京科技大学 2016
[3]高强高韧铝合金厚板的蛇形轧制研究[D]. 付垚.北京有色金属研究总院 2011
[4]异步轧制制备超细晶纯铁及其组织和性能研究[D]. 丁毅.上海交通大学 2010
[5]高性能7×75系铝合金厚板加工技术相关基础研究[D]. 林高用.中南大学 2006
[6]三维条元法及其对热轧板带轧制过程的仿真[D]. 王英睿.燕山大学 2003
硕士论文
[1]蛇形轧制铝板曲率及组织和性能研究[D]. 刘杰.中南大学 2014
[2]7055铝合金龙型轧制及热处理研究[D]. 罗伟.中南大学 2014
[3]龙形轧机受力分析与计算及轧板弯曲分析与控制[D]. 郑细昭.中南大学 2014
[4]AA7050铝合金异步及水平错位非对称轧制变形的有限元模拟[D]. 李学文.中南大学 2013
[5]宽板轧制过程金属变形规律的有限元法研究[D]. 朱涛.燕山大学 2002
本文编号：3311500
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１角轧过程示意图??
图２－２角轧变形区金厲流动示童图??轧的宽展量可按下式计算：??２?＝?Ｂ２－Ｂ?＝Ｈ－ｈ１Ａ５，ｉＡＬ．／Ｌ）?＝?（ＡＢＪＢ１）／（ＡＬ２／Ｌｉ）／（／Ｌ，）?＝?ｔａｎ?？ｈ，?）?＝?ＡＢＪＢ?＋?Ｌｌ／Ｌ?＋?ＡＢ１？ＡＬ１／（Ｂ？Ｌ）＾ｈ１）?＝?ＡＢ２ｌＢ，?＋Ｌ２／Ｌｌ＋ＡＢ２＾ＡＬ２／（Ｂ＾Ｌ［）Ｂ２——第一、第二道次宽展量，ｍｍ；??ｈ２?第一、第二道次压下量，ｍｍ；??
板材的成材率。而改善平面形状，减少切损是提高成材率的重要途径。从２０??世纪７０年代开始，各国学者开始致力于平面形状的研宄，目前平面形状控制??的研宄己经取得了很多重要成果［１５￣１８］，主要研宄如图２－３所示。??中厚板轧制成形过程中，轧件的非均匀展宽导致轧制生产出非矩形形状??的中厚板，造成大量的切头、切尾及切边损失。平面形状的控制目的就是为??了改善轧后板材的平面形状，使其近似矩形化，进而提高成材率，提升企业??经济效益。??厚边展宽乳制法，也称ＭＡＳ乳制法（ＭｉｚｕｓｈｉｍａＡｕｔｏｍａｔｉｃ?Ｐｌａｎ?Ｖｉｅｗ??Ｐａｔｔｅｒｎ?Ｃｏｎｔｒｏｌ?Ｓｙｓｔｅｍ，即水岛平面形状自动控制方法），是由日本川崎制铁??公司水岛厚板厂开发并于１９７８年开始用于生产的一种平面形状控制技术。??它通过控制乳辊辊缝，实现中间道次的变厚度乳制。采用ＭＡＳ法后，该厂??的成材率提高了约４．４％［１９＞２（）］。??Ｈ合成照相法Ｉ???￣Ｉ成免逋次压下燉控制??—＊轧术??Ｈ?ＭＡＳ＆?｜￣？｜异宽轧制法｜????中凸轧制法｜??—边正?立辊轧边法｜??——Ｈ?￥削法｜??——？（分块法［??—？＞?ｊ铸法?｜???如工法ｊ??图２－３平面形状研究成果??１９８４年，川崎制铁水岛厚板厂在精轧机后设置了世界首台近置式孔型立??辊轧机（与精乳机中心间距为３６２５?ｍｍ）
【参考文献】：
期刊论文
[1]板带轧制过程考虑滑动与粘着摩擦的轧制力模型[J]. 李维刚,鲁凌云,刘超,刘相华. 中南大学学报(自然科学版). 2016(12)
[2]铝材在国产大飞机上的应用[J]. 王祝堂. 轻合金加工技术. 2016(11)
[3]3003铝合金热轧头尾缺陷形成过程仿真及工艺优化[J]. 宋勇,陈禄祯,刘海. 塑性工程学报. 2016(04)
[4]AA7050铝合金板材异径异步轧制变形的有限元模拟[J]. 黄双凤,袁晓征. 热加工工艺. 2015(23)
[5]2450冷轧铝合金板形缺陷的展平分析与工艺优化[J]. 梁萌,杨海波. 工程科学学报. 2015(S1)
[6]异步轧制搓轧区几何参数[J]. 汤德林,刘相华. 钢铁. 2015(04)
[7]铝合金厚板蛇形轧制温度场非对称性研究[J]. 蒋绍松,吴运新,龚海,郑细昭,张涛. 热加工工艺. 2015(03)
[8]龙形轧制工艺参数对铝合金厚板心部剪切变形的影响[J]. 郑细昭,吴运新,张涛,龚海. 热加工工艺. 2014(11)
[9]7085铝合金超厚板热连轧过程的宏观场分析[J]. 史博,湛利华,许晓龙,王萌. 塑性工程学报. 2014(01)
[10]铝合金板材异步轧制翘曲缺陷的有限元数值分析[J]. 马存强,侯陇刚,张济山,庄林忠. 塑性工程学报. 2014(01)
博士论文
[1]宽幅电工钢热轧板形控制研究[D]. 董强.北京科技大学 2016
[2]异步轧制7xxx系铝合金中厚板形变及翘曲优化研究[D]. 马存强.北京科技大学 2016
[3]高强高韧铝合金厚板的蛇形轧制研究[D]. 付垚.北京有色金属研究总院 2011
[4]异步轧制制备超细晶纯铁及其组织和性能研究[D]. 丁毅.上海交通大学 2010
[5]高性能7×75系铝合金厚板加工技术相关基础研究[D]. 林高用.中南大学 2006
[6]三维条元法及其对热轧板带轧制过程的仿真[D]. 王英睿.燕山大学 2003
硕士论文
[1]蛇形轧制铝板曲率及组织和性能研究[D]. 刘杰.中南大学 2014
[2]7055铝合金龙型轧制及热处理研究[D]. 罗伟.中南大学 2014
[3]龙形轧机受力分析与计算及轧板弯曲分析与控制[D]. 郑细昭.中南大学 2014
[4]AA7050铝合金异步及水平错位非对称轧制变形的有限元模拟[D]. 李学文.中南大学 2013
[5]宽板轧制过程金属变形规律的有限元法研究[D]. 朱涛.燕山大学 2002
本文编号：3311500
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3311500.html
