双金属复合板变厚度冷轧工艺研究
发布时间：2022-01-10 04:09
双金属变厚度复合板材（Cladded Longitude Profile Plate,CLP板）是以双金属层状复合板为原料,利用变厚度轧制技术生产的一种新型功能材料。CLP板既保持了传统单金属变厚度板材节材减重的优点,又可通过选择合适的覆层金属材料满足耐磨性、防腐蚀、耐高温等特殊功能化要求,实现低成本与高性能的完美结合,具有广泛的应用前景。本文以非对称双金属复合板变厚度异步轧制技术为对象,采用有限元模拟与实验相结合的方法,进行趋厚轧制和趋薄轧制变形区内组元金属变形行为、压下率分配、轧后翘曲行为研究,建立复合界面组元金属协调变形工艺条件,优化轧制工艺。通过对试验用铜铝层状复合板材进行扫描分析,确定了复合界面层厚度;并进行拉伸试验获得复合板覆层铜与基层铝的单质材料真应力应变曲线,通过剥离实验和剪切实验获取了铜铝复合板复合界面结合强度,并基于ABAQUS软件及其Cohesive内聚力单元建立剥离实验过程有限元模型,反演确定了复合界面断裂能。基于内聚力模型建立了双金属复合板变厚度轧制过程有限元模型,分析了变厚度轧制过程中轧制变形区内各层金属应力、应变状态及的影响规律,以及趋厚轧制和趋薄轧制过程...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
变厚度板轧制过程
1.1 课题研究背景与意义随着科技进步带动整个国家经济的发展，单一材料很难满足民用工业及军用领域对材料高性能的要求，复合材料研究与加工应用成为各国学者普遍关注的课题。随着节能环保、新能源等新兴产业、船舶重工等行业飞速发展，铜铝、钢铝、不锈钢、钛/钢等复合板在船舶与海洋工程装备、石油化工、海水淡化、新能源汽车、建筑、电厂烟气脱硫环保工程等领域需求更为迫切。复合材料成为结构轻量化、车身轻量化领域重点产品[1]。变厚度轧制技术是近些年轧制领域发展起来的轻量化成形新技术[2, 3]，根据成品所要求的厚度变化，在轧制过程中通过压下液压缸动态调节轧辊辊缝，生产纵向变厚度板带材，如图 1-1 所示。典型变厚度轧制产品包括纵向变厚度钢板（LP 板）和差厚板（TRB）。LP 板可以根据构件所承受载荷改变厚度，从而减少焊缝、减轻重量，如图 1-2 所示。TRB[4]板广泛应用于汽车制造中的各种梁、框、连接件、加强件等，减重可达 10%~40%，节能减排效果非常显著。
燕山大学工程硕士学位论文金属流动规律更为复杂。本文以非对称双金属复合板变厚度用有限元模拟与实验相结合的方法，进行趋厚轧制和趋薄轧形行为、压下率分配、轧后翘曲行为研究，建立复合板材界面条件，优化轧制工艺。轧制技术发展与研究现状度轧制技术概述轧制技术源于 1978 年日本川崎制铁公式水岛厚板厂所开发的1980 年，变厚度轧制 LP 钢板应用于法国索姆河跨桥[5]。199产单向变厚度 LP 钢板[6]，1996 年成功研制双向变厚度 LP 板面 LP 板，如图 1-3 所示，可生产 LP 板的钢种见表 1-1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]极薄带微轧制技术研究与应用新进展[J]. 刘相华,赵启林,孙祥坤,于庆波. 轧钢. 2018(01)
[2]变厚度轧制过渡区的数学模型[J]. 支颖,刘相华,孙涛,吴志强,张广基. 哈尔滨工程大学学报. 2017(04)
[3]电厂信息安全的防御重点[J]. 许继刚. 自动化博览. 2017(03)
[4]复合材料单搭接胶接接头试验研究与数值模拟[J]. 梁祖典,燕瑛,张涛涛,李剑峰,孟祥吉,廖宝华. 北京航空航天大学学报. 2014(12)
[5]层状金属复合材料加工技术研究现状[J]. 田广民,李选明,赵永庆,刘彩利,贺林娜,刘啸锋. 中国材料进展. 2013(11)
[6]四辊板带轧机综合刚度模型的开发及应用[J]. 王强,雷刚,赖宏. 科学咨询（科技·管理）. 2013(08)
[7]变厚度轧制时质量守恒的表述方式[J]. 刘相华,张广基,支颖. 科学通报. 2013(18)
[8]考虑剪切非线性影响的复合材料连续损伤模型及损伤参数识别[J]. 刘伟先,周光明,高军,钱元. 复合材料学报. 2013(06)
[9]复合材料双搭接接头拉伸强度研究[J]. 刘遂,关志东,郭霞,刘佳,邱太文,孙凯,陈萍. 航空材料学报. 2012(05)
[10]矩形断面铜包铝复合材料的水平连铸直接复合成形[J]. 吴永福,刘新华,谢建新,王连忠,董晓文. 中国有色金属学报. 2012(09)
博士论文
[1]钢-Al20Sn复合板液液相铸轧复合研究[D]. 张君.北京交通大学 2018
[2]铜铝复合板界面扩散层组织结构与性能的研究[D]. 左晓姣.沈阳工业大学 2017
[3]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
[4]变厚度梁板结构的弹性静力学分析[D]. 徐业鹏.南京理工大学 2010
[5]板带钢热轧过程宏观行为与介观组织的综合模拟[D]. 支颖.东北大学 2008
[6]纵向变厚度扁平材轧制理论与控制策略研究[D]. 杜平.东北大学 2008
硕士论文
[1]TRB板仿形轧制机构动力学分析及其轻量化[D]. 巫洪亮.重庆交通大学 2018
[2]镁合金薄板异步轧制数值模拟与实验研究[D]. 杨有泽.辽宁科技大学 2018
[3]铝钢复合材料界面结合机理及金属间化合物生长行为的研究[D]. 郭校峰.广东工业大学 2017
[4]复合材料宏微观内聚力区模型实验研究[D]. 黄亚烽.天津大学 2017
本文编号：3580026
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
变厚度板轧制过程
1.1 课题研究背景与意义随着科技进步带动整个国家经济的发展，单一材料很难满足民用工业及军用领域对材料高性能的要求，复合材料研究与加工应用成为各国学者普遍关注的课题。随着节能环保、新能源等新兴产业、船舶重工等行业飞速发展，铜铝、钢铝、不锈钢、钛/钢等复合板在船舶与海洋工程装备、石油化工、海水淡化、新能源汽车、建筑、电厂烟气脱硫环保工程等领域需求更为迫切。复合材料成为结构轻量化、车身轻量化领域重点产品[1]。变厚度轧制技术是近些年轧制领域发展起来的轻量化成形新技术[2, 3]，根据成品所要求的厚度变化，在轧制过程中通过压下液压缸动态调节轧辊辊缝，生产纵向变厚度板带材，如图 1-1 所示。典型变厚度轧制产品包括纵向变厚度钢板（LP 板）和差厚板（TRB）。LP 板可以根据构件所承受载荷改变厚度，从而减少焊缝、减轻重量，如图 1-2 所示。TRB[4]板广泛应用于汽车制造中的各种梁、框、连接件、加强件等，减重可达 10%~40%，节能减排效果非常显著。
燕山大学工程硕士学位论文金属流动规律更为复杂。本文以非对称双金属复合板变厚度用有限元模拟与实验相结合的方法，进行趋厚轧制和趋薄轧形行为、压下率分配、轧后翘曲行为研究，建立复合板材界面条件，优化轧制工艺。轧制技术发展与研究现状度轧制技术概述轧制技术源于 1978 年日本川崎制铁公式水岛厚板厂所开发的1980 年，变厚度轧制 LP 钢板应用于法国索姆河跨桥[5]。199产单向变厚度 LP 钢板[6]，1996 年成功研制双向变厚度 LP 板面 LP 板，如图 1-3 所示，可生产 LP 板的钢种见表 1-1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]极薄带微轧制技术研究与应用新进展[J]. 刘相华,赵启林,孙祥坤,于庆波. 轧钢. 2018(01)
[2]变厚度轧制过渡区的数学模型[J]. 支颖,刘相华,孙涛,吴志强,张广基. 哈尔滨工程大学学报. 2017(04)
[3]电厂信息安全的防御重点[J]. 许继刚. 自动化博览. 2017(03)
[4]复合材料单搭接胶接接头试验研究与数值模拟[J]. 梁祖典,燕瑛,张涛涛,李剑峰,孟祥吉,廖宝华. 北京航空航天大学学报. 2014(12)
[5]层状金属复合材料加工技术研究现状[J]. 田广民,李选明,赵永庆,刘彩利,贺林娜,刘啸锋. 中国材料进展. 2013(11)
[6]四辊板带轧机综合刚度模型的开发及应用[J]. 王强,雷刚,赖宏. 科学咨询（科技·管理）. 2013(08)
[7]变厚度轧制时质量守恒的表述方式[J]. 刘相华,张广基,支颖. 科学通报. 2013(18)
[8]考虑剪切非线性影响的复合材料连续损伤模型及损伤参数识别[J]. 刘伟先,周光明,高军,钱元. 复合材料学报. 2013(06)
[9]复合材料双搭接接头拉伸强度研究[J]. 刘遂,关志东,郭霞,刘佳,邱太文,孙凯,陈萍. 航空材料学报. 2012(05)
[10]矩形断面铜包铝复合材料的水平连铸直接复合成形[J]. 吴永福,刘新华,谢建新,王连忠,董晓文. 中国有色金属学报. 2012(09)
博士论文
[1]钢-Al20Sn复合板液液相铸轧复合研究[D]. 张君.北京交通大学 2018
[2]铜铝复合板界面扩散层组织结构与性能的研究[D]. 左晓姣.沈阳工业大学 2017
[3]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
[4]变厚度梁板结构的弹性静力学分析[D]. 徐业鹏.南京理工大学 2010
[5]板带钢热轧过程宏观行为与介观组织的综合模拟[D]. 支颖.东北大学 2008
[6]纵向变厚度扁平材轧制理论与控制策略研究[D]. 杜平.东北大学 2008
硕士论文
[1]TRB板仿形轧制机构动力学分析及其轻量化[D]. 巫洪亮.重庆交通大学 2018
[2]镁合金薄板异步轧制数值模拟与实验研究[D]. 杨有泽.辽宁科技大学 2018
[3]铝钢复合材料界面结合机理及金属间化合物生长行为的研究[D]. 郭校峰.广东工业大学 2017
[4]复合材料宏微观内聚力区模型实验研究[D]. 黄亚烽.天津大学 2017
本文编号：3580026
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3580026.html
