[发明专利]一种预测非对称组坯轧制复合板结合面处变形渗透的方法

说明书

本发明实施例提供了一种预测非对称组坯轧制复合板结合面处变形渗透的方法，包括：根据实际情况确定复合板的性能参数；建立几何模型并对其进行离散化处理；将参数代入模型并对其施加载荷和边界条件；根据实际情况选择连接方式；利用有限元算法对模型进行求解；提取各节点的塑性应变分布规律和塑性应变值；改变复合板上下厚度比例，重复上述步骤，得到塑性应变规律。解决了现有技术中对非对称组坯带来的板形及厚度均匀性以及结合面处的变形渗透是否充分难以预测的技术问题。达到了采用有限元数值模拟技术，对非对称组坯轧制复合板结合面处的变形渗透进行了规律性研究，能够预测不同厚度比例组坯条件下，是否达到变形渗透效果的技术效果。

技术领域

本发明涉及轧钢工艺技术领域，尤其涉及一种预测非对称组坯轧制复合板结合面处变形渗透的方法。

背景技术

不锈钢等双金属复合钢板作为一类节能、环保的新型材料，在现代工业中应用十分广泛，其中化工、核电行业需求的多为厚规格复合板，但由于加热炉尺寸与轧机开口度的限制，对称叠轧模式下可生产复合板的厚度严重受限(一般≤40mm)。为了提高叠轧模式下生产复合板的厚度，研究人员提出了非对称组坯的轧制方式，但非对称组坯带来了板形及厚度均匀性等难题，尤其是轧制过程中复合板组坯结合面处的变形渗透是否充分的问题。

但本申请发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：

现有技术中的方法对非对称组坯带来的板形及厚度均匀性、尤其是轧制过程中复合板组坯结合面处的变形渗透是否充分难以预测。

发明内容

本发明实施例提供了一种预测非对称组坯轧制复合板结合面处变形渗透的方法，解决了现有技术中对非对称组坯带来的板形及厚度均匀性、尤其是轧制过程中复合板组坯结合面处的变形渗透是否充分难以预测的技术问题。

鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种预测非对称组坯轧制复合板结合面处变形渗透的方法，所述一种预测非对称组坯轧制复合板结合面处变形渗透的方法包括：步骤1、根据实际复合板叠轧生产情况，确定轧制工艺参数、复合板组坯上下厚度比例、复合板的物理性能参数；步骤2、利用有限元法建立工作辊和复合板组坯的几何模型，采用结构化网格对所述几何模型进行离散化处理；步骤3、将所述复合板的物理性能参数赋予所述几何模型中，对所述几何模型施加载荷和边界条件；步骤4、根据叠轧复合板的实际情况，对不同材料之间施加正确的连接方式；步骤5、利用显式有限元算法对所述几何模型进行求解；步骤6、提取变形区外厚度方向各节点的等效塑性应变，得到复合板厚度截面的塑性应变分布规律和所述各节点的等效塑性应变值；步骤7、改变所述复合板组坯上下厚度比例，重复进行步骤1～6的过程，得到不同厚度比例下各复合板组坯节点的等效塑性应变规律。

进一步的，所述步骤3包括：将所述复合板的物理性能参数中的温度场与复合板的重力作为载荷赋予所述几何模型中进行加载；确定复合板粗轧轧制规程，将边界条件参数赋予所述几何模型中进行加载。

进一步的，所述步骤4包括：所述工作辊与复合板之间采用摩擦接触方式，其中，所述摩擦接触方式依据滑动摩擦定律，由公式f＝μ·N确定；式中：μ为滑动摩擦系数，范围在0.1～0.35之间；N为所述工作辊和复合板组坯之间的接触正压力(N)。

进一步的，所述步骤4包括：双金属板之间采用共节点方式。

进一步的，所述步骤4包括：上下两块复合板之间采用绑定接触方式.

进一步的，所述边界条件参数包括：工作辊组坯散热边界条件、各道次压下量、轨道运行速度、工作辊组坯自由度、工作辊位移和旋转自由度、旋转角速度、工作辊质量、对称边界条件。