連鑄板坯應(yīng)變?cè)诰€預(yù)測(cè)模型研究.pdf

1、連鑄過(guò)程中鑄坯內(nèi)凝固前沿的綜合應(yīng)變超過(guò)其臨界應(yīng)變就會(huì)引發(fā)鑄坯的內(nèi)部裂紋，因此，建立連鑄坯應(yīng)變?cè)诰€預(yù)測(cè)模型對(duì)于預(yù)防內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生具有重要意義。本文以國(guó)內(nèi)某鋼廠的板坯連鑄機(jī)為依托，鑄坯斷面1500mm×250mm和Q235鋼種，進(jìn)行了連鑄板坯在線預(yù)測(cè)模型的研究。
　　首先，采用基于彈性理論的簡(jiǎn)梁模型方法對(duì)影響綜合應(yīng)變的鼓肚應(yīng)變、矯直應(yīng)變、不對(duì)中應(yīng)變及壓下應(yīng)變進(jìn)行了理論分析，并提出了鼓肚量修正式以及熱應(yīng)力的估算式。
　　其次，對(duì)連

2、鑄坯的熱應(yīng)力以及壓下應(yīng)變進(jìn)行了仿真模擬。利用有限元軟件MARC建立了板坯連鑄的二維溫度場(chǎng)模型，并在此基礎(chǔ)上分別建立了基于熱-彈-塑性理論的熱應(yīng)力以及壓下應(yīng)變模型。通過(guò)熱力耦合計(jì)算得到了鑄流線上的熱應(yīng)力分布，以及不同固相率和不同壓下量下的壓下應(yīng)變值，并對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，獲得了相應(yīng)的修正公式:σ=0.1959（TS-TB）αE/1-v2式中，σ為坯殼表面熱應(yīng)力，MPa;0.1959表示Q235鋼種沿鑄坯厚度方向溫度分布的修正系數(shù);TS

3、為鋼的固相線溫度，℃;TB為坯殼表面溫度，℃;α、E和v分別為鑄坯的收縮系數(shù)、彈性模量和泊松比。εD=0.0816〔Sδd/L2〕0.4217×100％式中，εD為壓下應(yīng)變;參數(shù)0.4217為對(duì)Q235鑄坯材料屬性進(jìn)行修正的系數(shù);參數(shù)0.0816是對(duì)參數(shù)0.4217進(jìn)行修下的系數(shù);S為壓下輥處的鑄坯坯殼厚度，cm;L為壓下輥處鑄坯厚度中心線上的輥距，cm;δd為壓下輥的壓下量，cm。
　　最后，開(kāi)發(fā)了連鑄板坯應(yīng)變的在線預(yù)測(cè)模型，可

4、以計(jì)算連鑄流線上的實(shí)時(shí)應(yīng)力應(yīng)變，并以圖表形式直觀顯現(xiàn)。利用該模型對(duì)Q235鋼種進(jìn)行了不同方案下的模擬計(jì)算，結(jié)果表明，鼓肚應(yīng)變?cè)诰C合應(yīng)變中所占的比例最大，其沿拉坯方向呈現(xiàn)先增長(zhǎng)后降低的趨勢(shì)，不對(duì)中應(yīng)變、矯直應(yīng)變及壓下應(yīng)變是綜合應(yīng)變的重要組成部分。實(shí)際板坯連鑄生產(chǎn)中，可以通過(guò)控制拉速在合理范圍、減小輥距、采用連續(xù)矯直、提高對(duì)弧精度、合理分配壓下量、避免在矯直區(qū)間進(jìn)行輕壓下等措施，達(dá)到減小綜合應(yīng)變、防止內(nèi)裂紋產(chǎn)生的目的。
　　模型采用V