大強度小彈性模量金屬板帶軋制力模型研究.pdf

1、因為具有強度高、密度小、耐蝕耐熱性能優(yōu)異、無磁性等優(yōu)點，近年來鈦及其合金越來越受到人們的關注。被稱為繼鋼鐵和鋁之后的“第三金屬”和“戰(zhàn)略金屬”，并被廣泛應用于各個工業(yè)領域。由于其強度大、彈性模量小、精確軋制成型比較難，目前進行板厚和板形的控制時基本采用“邊看邊軋，反復搟平”的軋制方式，生產(chǎn)效率很低。軋制力在冷軋生產(chǎn)過程中是一個重要的工藝參數(shù)，其設定的精確性直接影響到板帶板形和板厚的精度控制，同時也是實際軋制過程控制的基礎，因此提高軋制力

2、的預報精度，對于提高板厚板形控制效率與精度具有重要的意義。
　　本文首先以典型的TC4（Ti—6Al—4V）合金為研究對象，用X射線光譜儀測得試件精確化學成分。用電子萬能試驗機測得應力應變曲線。采用ABAQUS軟件建立軋制模型，仿真模擬了不同軋制參數(shù)（軋輥半徑、摩擦系數(shù)、來料厚度、壓下率、前張力、后張力）對于變形區(qū)的組成、接觸弧形狀以及軋制壓力分布的影響，得到大強度小彈性模量金屬板帶在冷軋時的基本規(guī)律。
　　其次，基于有限元

3、仿真得到的規(guī)律和彈塑性變形理論，推導出大強度小彈性模量金屬板帶軋制過程中入口彈性壓縮區(qū)、塑性變形區(qū)和出口彈性恢復區(qū)三區(qū)的接觸弧形狀和軋制壓力分布模型。
　　再次，在二輥軋機上進行了TC4軋制實驗。采用工程中常用冷軋軋制力公式（M.D.Stone公式與Bland—Ford—Hill公式）計算值與實驗值對比，結(jié)果相差較遠，表明常用的冷軋軋制力公式不適用于大強度小彈性模量金屬板帶。采用本文推導的軋制力模型求得的軋制力與實驗值吻合良好，顯