基于多尺度耦合316L/EH40复合板热轧成形模拟及实验研究

发布时间：2021-08-13 04:06

　　以EH40钢为基层,316L钢为复层的复合板,兼有316L钢的表面性能与EH40钢的机械强度和加工性能。热轧法具有经济高效,结合界面平整等优势,成为主要生产不锈钢复合板方法之一。但热轧过程中会出现非均匀变形和不均匀组织分布,严重影响板材的性能均匀性,而金属材料的内在微观组织结构直接影响着其外在特性。因此,掌握轧制过程中晶粒尺寸演变规律,研究各影响因素对晶粒组织分布均匀性的影响,对改善不锈钢复合板产品板厚方向组织均匀分布十分重要。本文以实现316L/EH40复合板沿轧件厚度方向的均匀化轧制为目的,从宏观尺度与介观尺度等多个尺度,研究轧制工艺参数对成形性能均匀性的影响。利用DEFORM-3D有限元软件建立316L/EH40复合板热轧成形热力耦合模型,按界面应力条件和界面应变条件对不锈钢复合板进行界面结合判定,得到不同轧制温度下实现界面结合的轧制压下率,基于双金属的流变应力曲线,建立316L和EH40的动态再结晶模型,对实现界面结合的316L/EH40复合板热轧过程进行介观模拟,研究不同轧制温度、轧制压下率及轧制速度等工艺参数,对基层和复层板厚方向各位置处晶粒尺寸的影响。采用正交试验的方法对... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

对称轧制复合原理图

基层与轧辊之间产生的非线性接触，必须满足用拉格朗日乘子法对基层与复层上的接触约束进行定数建立几何模型，考虑轧制条件及几何参数的对称性，能有效减少仿真模拟的计算量，并缩短求解时间。表 2-1 模型几何参数数 轧辊（mm） 基层 EH40（mm） 复层 316L（径 Φ1100 — —度 500 — — 600 600 — 300 300度 — 90 10有限元软件DEFORM-3D，其广泛运用于各种热加工板进行热轧成形有限元模型建立，如图2-2所示。

e) 导热系数 f) 比热图 2-4 EH40 和 316L 热物性参数模拟结果分析合状态判定L/EH40 复合板热轧复合工艺过程中，其双金属界面间的结合重点，为了深入探究不同轧制温度、轧制压下率下的界面结状态判定，复合板发生结合需满足以下三个条件：性变形过程中双金属的最大垂直应力大于或等于在该变形温度形抗力值；属各层的变形量大于或等于某一临界值（双金属开始协同变形效应变差值要小于 0.01。艺参数对界面应力的影响


本文编号：3339709