5052鋁板帶熱連軋全流程溫度計(jì)算模型研究.pdf

1、鋁板帶溫度是鋁熱連軋工藝的重要參量，其溫度分布及其均勻性直接影響產(chǎn)品的尺寸精度、微觀組織、力學(xué)性能以及軋機(jī)負(fù)荷的合理分配。由于國內(nèi)熱連軋生產(chǎn)線多由國外引進(jìn)，軋件溫度計(jì)算等基礎(chǔ)研究薄弱。在生產(chǎn)時仍以傳統(tǒng)的解析法建模為主，對實(shí)際軋制條件進(jìn)行了大量簡化，各道次溫度計(jì)算精度較低，尤其在變品種、變工藝軋制時誤差較大。為了滿足鋁板熱連軋生產(chǎn)線自主制造及工藝研究需要，本文開展了軋制過程鋁板溫度計(jì)算模型研究。
　　 本文采用實(shí)驗(yàn)研究、有限元反算

2、、仿真分析、現(xiàn)場數(shù)據(jù)驗(yàn)證的方法，對5052鋁合金熱連軋共15道次軋件溫度場變化規(guī)律和各種傳熱方式對軋件溫度場的影響進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容包括:
　　 (1)通過DSC實(shí)驗(yàn)和熱脈沖法實(shí)驗(yàn)分別獲得了5052鋁合金隨溫度變化的比熱和熱傳導(dǎo)系數(shù);通過熱模擬實(shí)驗(yàn)獲得了5052鋁合金不同工況條件下的流變應(yīng)力，基于周紀(jì)華模型建立了5052鋁合金流變應(yīng)力本構(gòu)模型，并研究了變形溫度、應(yīng)變速率對5052鋁合金變形抗力的影響。
　　 (2)

3、依據(jù)傳熱學(xué)理論和彈塑性學(xué)理論，采用Fortran語言對MARC軟件進(jìn)行二次開發(fā)，建立了5052鋁合金熱連軋熱力耦合有限元模型。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)，通過有限元反算確定了接觸換熱系數(shù)中各系數(shù)初始值;通過正交試驗(yàn)和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練確定了各系數(shù)精確值。
　　 (3)研究了空冷、乳化液、接觸傳熱、塑性變形熱及摩擦生熱對軋件溫度場的影響規(guī)律，結(jié)果表明:接觸傳熱和塑性變形熱影響最大，其次為乳化液冷卻，空冷散熱和摩擦生熱影響較小。