7075鋁合金厚板的多道次蛇形熱軋仿真與分析研究.pdf

1、鋁合金板材是一種具有高比模量和比強(qiáng)度的板材，廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備及航空航天領(lǐng)域。尤其在航空航天方面，鋁合金成本低廉的特點(diǎn)讓它在鈦合金以及復(fù)合材料等新型材料的強(qiáng)力競(jìng)爭(zhēng)中依然保有優(yōu)勢(shì)。隨著科技的不斷進(jìn)步，鋁合金板材逐步向著大型化、整體化、組織性能均勻化與優(yōu)質(zhì)化方向發(fā)展，鋁合金厚板在各行業(yè)中的需求變得越來越大。蛇形熱軋技術(shù)是目前生產(chǎn)制備鋁合金厚板的新型軋制技術(shù)，雖然已有不少該技術(shù)的相關(guān)研究，但多集中于對(duì)單道次的蛇形熱軋技術(shù)的研究，而對(duì)多道次蛇形

2、熱軋的研究比較少見。實(shí)際生產(chǎn)中，蛇形熱軋的工藝是由多個(gè)道次組成的，因此有必要對(duì)多道次的蛇形熱軋技術(shù)進(jìn)行研究進(jìn)而探索提高改善多道次蛇形熱軋的方法，為鋁合金厚板的加工技術(shù)提供新思路。
　　本文以7075鋁合金為研究對(duì)象，采用有限元數(shù)值模擬仿真的方法，研究單道次和多道次的蛇形熱軋仿真建模技術(shù)，并對(duì)多道次蛇形熱軋中的各道次壓下量負(fù)荷分配和溫度場(chǎng)非對(duì)稱強(qiáng)度對(duì)鋁合金厚板厚度方向應(yīng)力、應(yīng)變的影響進(jìn)行分析，為多道次蛇形熱軋工藝提供有益的參考。本研

3、究得到的主要結(jié)果與結(jié)論如下：
　?。?）研究了蛇形軋制的咬入條件與本構(gòu)模型、邊界條件等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了鋁合金厚板的蛇形軋制有限元模型，并通過仿真結(jié)果與文獻(xiàn)結(jié)果的比較驗(yàn)證了模型的誤差不超過10％。
　?。?）研究了多道次蛇形熱軋壓下量負(fù)荷分配對(duì)軋件沿厚度方向應(yīng)力、應(yīng)變的影響。與對(duì)稱軋制不同，軋件應(yīng)變并不是按板厚中心面對(duì)稱分布的，慢速輥一側(cè)的應(yīng)變明顯小于快速輥一側(cè)，且壓下量對(duì)稱遞增分配產(chǎn)生的應(yīng)變最大，單向遞增分配產(chǎn)生的應(yīng)變最小。

4、
　?。?）分析了多道次蛇形熱軋中壓下量負(fù)荷分配對(duì)軋件中心點(diǎn)剪切變形的影響。對(duì)稱遞減分配方案產(chǎn)生的剪切應(yīng)變最大，而單向遞增分配方案產(chǎn)生的剪切應(yīng)變最小，可見對(duì)稱遞減分配方案更利于中心部分發(fā)生充分變形而使得晶粒變細(xì)。
　?。?）多道次蛇形熱軋中，軋件的應(yīng)力分布也是非對(duì)稱的，靠近快速輥的等效應(yīng)力明顯大于靠近慢速輥的等效應(yīng)力。對(duì)稱遞增分配方案引起的等效應(yīng)力最大，而單向遞減分配方案引起的等效應(yīng)力最小。
　?。?）探究了溫度場(chǎng)的非