[发明专利]干平整带钢屈服强度和摩擦系数的联合修正方法

说明书

技术领域

本发明涉及干平整带钢屈服强度和摩擦系数的联合修正方法，用于提高干平整轧制压力模型的计算精度。

背景技术

高精度的干平整轧制压力模型不仅可以作为制定干平整轧制工艺规程、校核轧辊及机架等主要零部件的强度、选择电机容量和校核电机负荷的基本依据，也可以作为在线设定计算模型，用于提高延伸率或轧制压力的设定控制精度以快速达到稳定的干平整轧制状态，从而改善带钢头部的表面质量，提高干平整轧制的生产效率和成材率。因此提高干平整轧制压力模型的计算精度对平整机的工程应用具有十分重要的意义。而带钢屈服强度和摩擦系数是影响干平整轧制压力模型计算精度的2个关键参数。提高干平整轧制压力模型计算精度的首要条件是获取准确的带钢屈服强度和合适的摩擦系数。

对于带钢屈服强度，可通过室温拉伸试验测得，但是拉伸试验通常为准静态变形(应变速率)，而冷轧平整轧制的应变速率一般为1～10S^-1，为动态变形(应变速率)。一方面，在动态变形时，大多数带钢对应变速率较敏感，表现为屈服强度随应变速率增加而增加。因此在进行冷轧平整轧制能力参数计算时需考虑应变速率对屈服强度的影响，即由应变速率对带钢屈服强度进行修正。另一方面，由于动态应变速率条件下的拉伸试验对拉伸试验机的性能要求极高，试验费用非常昂贵，一般工业实验室用的拉伸试验机无法满足该实验条件，因此直接测出冷轧平整轧制的应变速率条件下的带钢屈服强度在目前的工业技术条件下是不现实的。

对于干平整摩擦系数，现有技术还没有一套在工程上实用的干平整摩擦系数模型。由于影响干平整摩擦系数的因素主要为轧辊表面状态、钢种及带钢表面状态，因此对于特定机组和钢卷的所有干平整工况，可以认为其摩擦系数不变。一种普遍的做法是根据经验选择一个摩擦系数进行轧制压力的计算，显然该方法的人为因素影响很大，导致误差也较大。

综上所述，在计算干平整轧制压力时，已知的带钢屈服强度是由准静态室温拉伸试验测得的，摩擦系数值是根据经验选择的，若直接将这两个参数代入干平整轧制压力模型进行计算，则模型计算值将会与实测轧制压力值差别很大。因此有必要进一步开发干平整带钢屈服强度和摩擦系数的修正方法，以提高适用于特定机组的干平整轧制压力模型的计算精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种干平整带钢屈服强度和摩擦系数的联合修正方法，利用该方法可以找出适用于特定轧制压力模型的带钢屈服强度和摩擦系数的最优组合，用于提高轧制压力模型的计算精度，从而准确地预测该钢卷其它干平整工况的轧制压力。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案，包括以下步骤：

(1)采集某钢卷的n组实测干平整轧制工况参数，包括平整机轧辊直径D(mm)、带钢宽度B(mm)、入口厚度h₀(mm)、出口厚度h₁(mm)、轧制速度v(m/min)、入口张力σ₀(KN)、出口张力σ₁(KN)，以及对应的轧制压力数据；

(2)在0.2～0.4区间内选择r个递增的摩擦系数μ₁、μ₂…μ_r，利用轧制压力模型反算出这n个工况下每个摩擦系数μ₁、μ₂…μ_r所对应的带钢屈服强度σ_s1、σ_s2…σ_sn及辊缝变形区长度l₁、l₂…l_n；

(3)利用各工况辊缝变形区长度l₁、l₂…l_n计算对应的带钢应变速率

(4)通过离散点拟合得到不同摩擦系数μ₁、μ₂…μ_r下的带钢屈服强度和应变速率之间的线性关系表达式；

(5)利用不同摩擦系数下不同的带钢屈服强度计算应变速率为0.1S^-1时的带钢屈服强度σ_s0，通过找出与准静态室温拉伸试验测得的带钢屈服强度最接近的值，得到适用于该轧制压力模型的带钢屈服强度和摩擦系数的最优组合。

另一方面，所述的带钢屈服强度和应变速率间的线性关系用下式表示：

其中，σ_s表示带钢屈服强度；