带夹层不锈钢复合板异步轧制成形工艺及翘曲机理研究
发布时间：2022-07-22 15:24
带Ni夹层316L/EH40复合板具有优良的机械性能并且结合强度较高,在异步轧制过程中,良好的控制轧制工艺参数是保证轧后复合板平直度的前提,而异步轧制力学模型以及复合板翘曲变化规律又是确定轧制工艺的重要依据。本文以制备平直度较好的不锈钢复合板为目的,通过理论计算、数值模拟以及试验验证的手段,研究带夹层不锈钢复合板异步轧制成形工艺及翘曲变化规律。基于工程法理论,对直接添加薄板作为夹层的不锈钢复合板进行受力分析,考虑复合板单元体截面法向应力与切应力在各层金属间的线性分布,借助于力平衡方程,建立带夹层复合板异步轧制力数学模型;研究剪切屈服应力比、辊速比、轧件与上下轧辊间摩擦因数比对各层单元体应力分布的影响以及不同压下率下中性点和连接点的位置变化,为后续带夹层不锈钢复合板异步轧制工艺制定提供理论基础。借助于MSC.Marc有限元分析软件,对带Ni夹层316L/EH40复合板进行多道次可逆轧制仿真,分析带夹层复合板异步轧制成形过程的温度场、应力场、应变场以及残余应力变化规律,验证异步轧制力数学模型的准确性,明晰异步热轧不锈钢复合板界面粘结的最小压下量,为后续的复合板异步热轧试验提供理论指导。通过...
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 带夹层复合板轧制工艺研究概况及国内外研究现状
1.2.1 复合板轧制工艺研究概况
1.2.2 复合板轧制力研究现状
1.2.3 金属板异步轧制翘曲变形研究现状
1.3 复合板异步轧制数值模拟及实验研究现状
1.4 主要研究内容
第2章 带夹层不锈钢复合板异步轧制力数学模型研究
2.1 异步轧制力数学模型
2.1.1 复合板轧制压力
2.1.2 中性点的确定(xn1、xn2)
2.1.3 单元体截面法向应力的计算
2.1.4 异步轧制力
2.2 数学模型结果分析与讨论
2.2.1 不同剪切屈服应力比对单元体应力分布的影响
2.2.2 不同辊速比对单元体应力分布的影响
2.2.3 不同摩擦因数比对单元体应力分布的影响
2.2.4 压下率对连接点以及中性点的影响
2.3 本章小结
第3章 带夹层不锈钢复合板宏观场模拟结果分析
3.1 有限元模型的建立
3.1.1 三维仿真模型的建立
3.1.2 材料模型的建立
3.1.3 边界条件的设定
3.1.4 轧制参数的设定
3.2 带Ni夹层316L/EH40复合板温度场
3.2.1 复合板温度场分布情况
3.2.2 复合板厚度方向温度变化规律研究
3.2.3 复合板界面温度变化规律
3.3 带Ni夹层316L/EH40复合板等效塑性应变场分析
3.4 带Ni夹层316L/EH40复合板应力场分析
3.5 带Ni夹层316L/EH40复合板残余应力研究
3.6 异步轧制力数学模型的有限元校对
3.7 带Ni夹层316L/EH40复合板界面粘结判定
3.7.1 复合板界面粘结判定条件
3.7.2 界面结合状态分析
3.8 本章小结
第4章 带夹层不锈钢复合板翘曲变形行为研究
4.1 复合界面摩擦因数对复合板塑性变形的影响
4.2 不同参数条件对带Ni夹层316L/EH40复合板轧制力的影响
4.2.1 压下率对复合板轧制力的影响
4.2.2 辊速比对复合板轧制力的影响
4.2.3 摩擦因数比对复合板轧制力的影响
4.3 不同参数条件对复合板翘曲变形的影响
4.3.1 压下率对复合板翘曲变形的影响
4.3.2 辊速比对复合板翘曲变形的影响
4.3.3 摩擦因数比对复合板翘曲变形的影响
4.4 带Ni夹层316L/EH40复合板轧制工艺参数的优选
4.5 本章小结
第5章 带夹层不锈钢复合板异步热轧试验研究
5.1 带Ni夹层316L/EH40复合板异步轧制试验
5.1.1 复合板试验样件的制备
5.1.2 复合板异步热轧试验
5.2 带Ni夹层316L/EH40复合板宏观变形分析
5.2.1 复合板异步轧制力研究
5.2.2 复合板翘曲变形研究
5.3 带Ni夹层316L/EH40复合板微观组织观察
5.3.1 复合板界面微观组织
5.3.2 复合板界面微观形貌
5.3.3 复合板界面元素扩散
5.3.4 界面显微硬度试验
5.4 带Ni夹层316L/EH40复合板力学性能测试
5.4.1 拉剪性能试验研究
5.4.2 拉伸性能试验研究
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：3664860
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 带夹层复合板轧制工艺研究概况及国内外研究现状
1.2.1 复合板轧制工艺研究概况
1.2.2 复合板轧制力研究现状
1.2.3 金属板异步轧制翘曲变形研究现状
1.3 复合板异步轧制数值模拟及实验研究现状
1.4 主要研究内容
第2章 带夹层不锈钢复合板异步轧制力数学模型研究
2.1 异步轧制力数学模型
2.1.1 复合板轧制压力
2.1.2 中性点的确定(xn1、xn2)
2.1.3 单元体截面法向应力的计算
2.1.4 异步轧制力
2.2 数学模型结果分析与讨论
2.2.1 不同剪切屈服应力比对单元体应力分布的影响
2.2.2 不同辊速比对单元体应力分布的影响
2.2.3 不同摩擦因数比对单元体应力分布的影响
2.2.4 压下率对连接点以及中性点的影响
2.3 本章小结
第3章 带夹层不锈钢复合板宏观场模拟结果分析
3.1 有限元模型的建立
3.1.1 三维仿真模型的建立
3.1.2 材料模型的建立
3.1.3 边界条件的设定
3.1.4 轧制参数的设定
3.2 带Ni夹层316L/EH40复合板温度场
3.2.1 复合板温度场分布情况
3.2.2 复合板厚度方向温度变化规律研究
3.2.3 复合板界面温度变化规律
3.3 带Ni夹层316L/EH40复合板等效塑性应变场分析
3.4 带Ni夹层316L/EH40复合板应力场分析
3.5 带Ni夹层316L/EH40复合板残余应力研究
3.6 异步轧制力数学模型的有限元校对
3.7 带Ni夹层316L/EH40复合板界面粘结判定
3.7.1 复合板界面粘结判定条件
3.7.2 界面结合状态分析
3.8 本章小结
第4章 带夹层不锈钢复合板翘曲变形行为研究
4.1 复合界面摩擦因数对复合板塑性变形的影响
4.2 不同参数条件对带Ni夹层316L/EH40复合板轧制力的影响
4.2.1 压下率对复合板轧制力的影响
4.2.2 辊速比对复合板轧制力的影响
4.2.3 摩擦因数比对复合板轧制力的影响
4.3 不同参数条件对复合板翘曲变形的影响
4.3.1 压下率对复合板翘曲变形的影响
4.3.2 辊速比对复合板翘曲变形的影响
4.3.3 摩擦因数比对复合板翘曲变形的影响
4.4 带Ni夹层316L/EH40复合板轧制工艺参数的优选
4.5 本章小结
第5章 带夹层不锈钢复合板异步热轧试验研究
5.1 带Ni夹层316L/EH40复合板异步轧制试验
5.1.1 复合板试验样件的制备
5.1.2 复合板异步热轧试验
5.2 带Ni夹层316L/EH40复合板宏观变形分析
5.2.1 复合板异步轧制力研究
5.2.2 复合板翘曲变形研究
5.3 带Ni夹层316L/EH40复合板微观组织观察
5.3.1 复合板界面微观组织
5.3.2 复合板界面微观形貌
5.3.3 复合板界面元素扩散
5.3.4 界面显微硬度试验
5.4 带Ni夹层316L/EH40复合板力学性能测试
5.4.1 拉剪性能试验研究
5.4.2 拉伸性能试验研究
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：3664860
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