基于传热的AZ31镁合金薄带温轧速度及辊系优化

发布时间：2018-06-16 13:16

  本文选题：镁合金薄带温轧 + 综合换热系数　； 参考：《辽宁科技大学》2015年硕士论文

【摘要】：镁合金是可应用的密度最小的金属结构材料,轧制出的镁合金优质板材及薄带可广泛应用于镁电池、3C数码等很多工业领域,有着极为光明的发展前景。因为镁合金的晶体结构特性,镁合金在常温下变形困难,在常温下只有基面滑移可以启动,但随温度的升高临界剪切应力值会大幅下降,在200℃时该值降至10MPa以下,使镁合金塑性明显提高。温度升高到225℃以上时,无论是非基面滑移系还是基面滑移系,临界剪切应力都变得很小,它们之间的差值也就相应的减小,并且其它非基面滑移系也被激活,该温度下镁的塑性提升明显。所以研究温度对镁合金塑性变形的影响有重要意义。本文根据辽宁科技大学实验室六辊轧机通过内加热方式将轧辊加热,并在轧制前采用隧道加热炉对轧件进行预热,对AZ31镁合金轧制过程中轧辊与轧件的温度变化进行分析。采用逆解析法结合测温实验并采用ANSYS.FLOTRAN模块进行有限元模拟,求得该轧机轧制过程轧辊与轧件、轧辊与空气间的综合换热系数分别为18000W/(m2·°C)以及30W/(m2·°C)。通过热电偶测温实验实测得到不同厚度的镁合金轧制过程升温曲线,并与轧件模拟升温曲线进行对比,对有限元模拟载荷条件的准确性进行验证,并分析了轧前隧道加热炉对轧件预热的影响。在轧制过程从传热角度考虑影响板材温度的因素包括轧辊温度、轧制速度、预热温度以及轧辊直径,通过控制变量法求得轧制过程满足板材中心温度达到200°C的极限参数。通过进行不同轧制条件下的轧卡实验并观察显微组织,3mm厚镁合金轧前经过200℃预热可在相同轧制力下增大压下率10%左右。当只有轧辊加热时,表面变形较严重,晶粒破碎后程直多角形,并伴有大量孪晶。采用隧道加热炉预热后,晶粒等轴圆滑,有再结晶晶粒,变形渗透,轧制速度可以提高。本文基于传热角度对温轧机的轧制工艺及轧机辊系进行优化,得到了轧件温度随着轧件厚度、轧制速度、轧辊直径、预热温度变化的回归公式,为实验提供了依据。
[Abstract]:Magnesium alloy is the lowest density metal structure material which can be used. The rolled magnesium alloy sheet and strip can be widely used in many industrial fields such as magnesium battery 3C code and so on. It has a bright future. Because of the crystal structure of magnesium alloy, it is difficult to deform at room temperature, only base slip can be started at room temperature, but the critical shear stress will decrease greatly with the increase of temperature, and the value will fall below 10 MPA at 200 鈩，

本文编号：2026834