【摘要】：雙金屬變厚度復(fù)合板材(Cladded Longitude Profile Plate,CLP板)是以雙金屬層狀復(fù)合板為原料,采用縱向變厚度軋制技術(shù)成形的一種資源節(jié)約型新材料。在保持傳統(tǒng)單金屬變厚度板材節(jié)材減重優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上,可根據(jù)環(huán)境使用要求選擇合適的覆層金屬材料,以滿(mǎn)足耐磨性、防腐蝕、耐高溫等特殊功能化要求。本文以雙金屬?gòu)?fù)合板為對(duì)象,建立雙金屬?gòu)?fù)合板變厚度軋制過(guò)程有限元模型,研究軋制過(guò)程中組元金屬變形行為及流動(dòng)規(guī)律;建立雙金屬變厚度軋制過(guò)程中的力學(xué)及速度場(chǎng)模型,為雙金屬變厚度板生產(chǎn)提供理論依據(jù)。首先,通過(guò)Marc有限元軟件建立了銅鋁雙金屬變厚度軋制模型,分析了變厚度過(guò)程軋制力、中性角、接觸界面的變化規(guī)律。針對(duì)于雙金屬變厚度軋制翹曲現(xiàn)象,采用施加前后張力的方法使軋件趨于平直,并分析了前后張力對(duì)軋制壓力、中性角、楔形角等參數(shù)的影響規(guī)律;對(duì)于不易施加張力的情況考慮通過(guò)改變異速比、異徑比和摩擦的方法來(lái)改善翹曲,模擬結(jié)果顯示幾種參數(shù)的配合能夠有效減小翹曲。其次,基于勃蘭特-福特平衡微分方程推導(dǎo)了適應(yīng)于冷軋的雙金屬變厚度冷軋軋制力公式,基于奧洛萬(wàn)平衡微分方程推導(dǎo)了適應(yīng)于熱軋的雙金屬變厚度熱軋軋制力公式。假設(shè)軋制過(guò)程中復(fù)合板覆層比不變和變化兩種情況,分別研究了雙金屬變厚度軋制過(guò)程變形區(qū)水平速度計(jì)算公式。最后,以四種變厚度曲線為研究對(duì)象,將軋制力模型及彈跳方程應(yīng)用到軋制輥縫設(shè)定模型中實(shí)現(xiàn)了對(duì)輥縫壓下量的預(yù)測(cè),將速度場(chǎng)模型應(yīng)用到變厚度軋制長(zhǎng)度計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)了對(duì)變厚度區(qū)長(zhǎng)度的預(yù)測(cè)。并將雙金屬變厚度出口厚度與長(zhǎng)度預(yù)測(cè)相結(jié)合,通過(guò)對(duì)壓下量的修正可得出期望過(guò)渡區(qū)長(zhǎng)度下的輥縫設(shè)定量。
【圖文】：

第 1 章 緒 論1.1 課題研究背景在當(dāng)前資源、能源、環(huán)境壓力日益加大的情況下，生產(chǎn)節(jié)約型鋼鐵材料、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品減量化對(duì)于鋼鐵行業(yè)而言是一個(gè)非常重要的發(fā)展方向。目前在連軋生產(chǎn)上已開(kāi)發(fā)半無(wú)頭、無(wú)頭軋制以及動(dòng)態(tài)變規(guī)格等軋制技術(shù)，這些手段的應(yīng)用能夠有效提高成材率并生產(chǎn)減量化產(chǎn)品[1,2]。變厚度技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的輕量化成形新技術(shù)，通過(guò)在軋制過(guò)程中動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)軋輥輥縫獲取縱向厚度按照預(yù)期變化的變厚度板帶材，實(shí)現(xiàn)了不同厚度規(guī)格板材的柔性過(guò)渡連接，如圖1-1 所示。目前典型產(chǎn)品包括縱向變厚度板(LP板)和差厚板(TRB板)[3,4]，如圖 1-2 所示。LP板可根據(jù)承受載荷的情況改變板的厚度，對(duì)板的橫截面進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，主要應(yīng)用于橋梁、船只等領(lǐng)域。TRB 板廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造中的各種梁、框、連接件、加強(qiáng)件等，有效地實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減重。

第 1 章 緒 論1.1 課題研究背景在當(dāng)前資源、能源、環(huán)境壓力日益加大的情況下，生產(chǎn)節(jié)約型鋼鐵材料、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品減量化對(duì)于鋼鐵行業(yè)而言是一個(gè)非常重要的發(fā)展方向。目前在連軋生產(chǎn)上已開(kāi)發(fā)半無(wú)頭、無(wú)頭軋制以及動(dòng)態(tài)變規(guī)格等軋制技術(shù)，這些手段的應(yīng)用能夠有效提高成材率并生產(chǎn)減量化產(chǎn)品[1,2]。變厚度技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的輕量化成形新技術(shù)，，通過(guò)在軋制過(guò)程中動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)軋輥輥縫獲取縱向厚度按照預(yù)期變化的變厚度板帶材，實(shí)現(xiàn)了不同厚度規(guī)格板材的柔性過(guò)渡連接，如圖1-1 所示。目前典型產(chǎn)品包括縱向變厚度板(LP板)和差厚板(TRB板)[3,4]，如圖 1-2 所示。LP板可根據(jù)承受載荷的情況改變板的厚度，對(duì)板的橫截面進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，主要應(yīng)用于橋梁、船只等領(lǐng)域。TRB 板廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造中的各種梁、框、連接件、加強(qiáng)件等，有效地實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減重。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TG335

【參考文獻(xiàn)】

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1 楊松濤;趙景申;張鵬翼;何中要;孫鵬;;金屬?gòu)?fù)合板帶材軋制復(fù)合技術(shù)與裝備研發(fā)[J];有色金屬加工;2015年05期

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4 金賀榮;耿永祥;蔣金水;;寬厚復(fù)合板熱軋成形軋制力模型[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2014年12期

5 余偉;孫廣杰;張飛;;變厚度區(qū)薄板軋制的輥縫設(shè)定模型與試驗(yàn)[J];材料科學(xué)與工藝;2014年03期

6 余偉;孫廣杰;;TRB薄板變厚度軋制中前滑理論模型和數(shù)值模擬[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);2014年02期

7 田廣民;李選明;趙永慶;劉彩利;賀林娜;劉嘯鋒;;層狀金屬?gòu)?fù)合材料加工技術(shù)研究現(xiàn)狀[J];中國(guó)材料進(jìn)展;2013年11期

8 李龍;張心金;劉會(huì)云;祝志超;殷福星;;金屬?gòu)?fù)合板質(zhì)量評(píng)價(jià)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[J];材料導(dǎo)報(bào);2013年13期

9 劉相華;張廣基;支穎;;變厚度軋制時(shí)質(zhì)量守恒的表述方式[J];科學(xué)通報(bào);2013年18期

10 劉環(huán);鄭曉冉;;層狀金屬?gòu)?fù)合板制備技術(shù)[J];材料導(dǎo)報(bào);2012年S2期

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1 張建軍;Al/Mg/Al熱軋復(fù)合板的制備及其微觀組織和力學(xué)性能研究[D];太原理工大學(xué);2016年

2 杜平;縱向變厚度扁平材軋制理論與控制策略研究[D];東北大學(xué);2008年

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2 孫列;銅/鋁/不銹鋼三金屬?gòu)?fù)合板軋制工藝研究[D];西安建筑科技大學(xué);2014年

3 劉虎;變厚度鋼板軋制力模型及實(shí)驗(yàn)研究[D];東北大學(xué);2012年

4 丁雷;變厚度板材的軋制技術(shù)及其厚度控制模型研究[D];太原科技大學(xué);2011年

5 方智;差厚板的軋制速度及軋制微跟蹤模型研究[D];東北大學(xué);2010年

6 張澤偉;銅鋁軋制復(fù)合變形規(guī)律及熱處理的研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2009年

7 劉廣達(dá);不等厚激光拼焊板成形性能研究[D];天津理工大學(xué);2008年

8 高娟;楔形板厚控系統(tǒng)及軋制工藝研究[D];燕山大學(xué);2009年

9 朱強(qiáng);差厚激光拼焊板焊接工藝及其組織性能研究[D];江蘇大學(xué);2007年

10 田德旺;雙金屬?gòu)?fù)合材料冷軋變形行為及結(jié)合強(qiáng)度的研究[D];武漢科技大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2704414