薄带连铸结晶辊镀层摩擦磨损规律的实验与仿真研究

发布时间：2017-08-28 17:47

  本文关键词：薄带连铸结晶辊镀层摩擦磨损规律的实验与仿真研究

  更多相关文章： 双辊薄带连铸 结晶辊 镀层 摩擦磨损 有限元

【摘要】：双辊薄带连铸技术因其流程短、成本低、能耗少等优点而备受世界钢铁从业者的关注。结晶辊是双辊薄带连铸技术的核心部件之一,其辊面镀层的磨损情况直接影响产品的质量和结晶辊的在线使用周期以及生产成本。掌握结晶辊的摩擦磨损规律能够有效提高产品的质量,延长结晶辊的在线使用周期,从而大幅降低生产成本,因此,对双辊薄带连铸结晶辊表面镀层的摩擦磨损规律进行研究,具有重要的理论价值和实际意义。本文以双辊薄带连铸结晶辊为研究对象,以某钢铁公司的双辊薄带铸机为原型,根据实际工艺参数合理设计实验,模拟双辊薄带连铸工艺中带镍镀层的铜结晶辊在实际工况下的摩擦磨损规律,重点考察了铜基镍镀层在干摩擦条件下关于载荷、速度及时间三个因素的摩擦磨损规律。使用扫描电子显微镜来观察镍镀层的表面形貌,使用能谱仪来分析镀层的成分,并对磨屑进行X射线衍射分析,从微观的角度阐述了铜基镍镀层的摩擦磨损规律,并推导出关于载荷、速度及时间三因素的结晶辊磨损规律公式。根据实际生产情况进行合理简化,分别建立了结晶辊的简化模型、熔池区域模型及轧制模型。对结晶辊装配导致的辊型变化及受热后的辊型变化进行了仿真计算,对沿结晶辊轴向不同辊缝宽度对应的熔池Kiss点高度进行了计算,并对不同Kiss点高度导致的轧制力进行仿真计算,最终得出沿结晶辊轴向的轧制力分布规律。结合利用实验数据推导得到的磨损规律公式,计算得出了沿结晶辊轴向的镀层磨损量分布规律,本文给出的沿结晶辊轴向的磨损曲线,能够对结晶辊初始辊型的设计提供理论依据,为提高结晶辊使用寿命和提高产品质量提供数据支撑。
【关键词】：双辊薄带连铸 结晶辊 镀层 摩擦磨损 有限元
【学位授予单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4;TG233.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-21
• 1.1 课题的背景及意义8-13
• 1.2 双辊薄带连铸技术发展现状13-17
• 1.3 摩擦磨损技术领域发展现状17-20
• 1.4 课题的主要研究内容20-21
• 第二章 ANSYS有限元分析21-24
• 2.1 有限元分析理论21
• 2.2 有限元求解问题的步骤21-22
• 2.3 ANSYS有限元分析软件22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第三章 铜基镍镀层试样磨损实验及磨损规律研究24-38
• 3.1 试样制备24-25
• 3.2 实验方案25-27
• 3.3 试验结果与分析27-34
• 3.3.1 载荷因素的影响27-28
• 3.3.2 速度因素的影响28-30
• 3.3.3 时间因素的影响30-31
• 3.3.4 镀层能谱分析及磨屑的X射线衍射分析31-32
• 3.3.5 镍镀层磨损机理分析32-34
• 3.4 关于镀层磨损量公式的推导34-36
• 3.5 本章小结36-38
• 第四章 结晶辊磨损规律的有限元仿真38-54
• 4.1 仿真方法的探究38-39
• 4.2 结晶辊模型的建立39-40
• 4.3 结晶辊辊型的变化40-43
• 4.4 Kiss点高度的计算43-47
• 4.5 结晶辊轴向载荷分布47-51
• 4.6 结晶辊轴向镀层磨损厚度的计算51-52
• 4.7 本章小结52-54
• 第五章 总结54-56
• 参考文献56-59
• 在学期间公开发表论文59-60
• 致谢60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 田淑君,孙新红,刘炳献;铸轧板横向厚度不呈规则曲线的原因[J];轻合金加工技术;2002年09期

，

本文编号：748697