[發明專利]一種求解厚鋼板同徑異速蛇形軋制力能參數的方法

在審

• 申請號: 201910066544.0
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109840373A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 江連運;雷軍義;孟慶成;甄濤;馬立峰;趙春江
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

一種求解厚鋼板同徑異速蛇形軋制力能參數的方法，屬于厚鋼板塑性成形技術領域；特征是根據蛇形軋制變形區接觸面摩擦力的方向，將變形區分為后滑區Ⅰ、搓扎區Ⅱ、前滑區Ⅲ和反彎區Ⅳ四部分；這四個區域并不一定同時存在，根據中性點的位置狀態初步確定變形區組成狀態；根據變形區組成狀態、初始條件、邊界條件，確定軋制力和軋制力矩的求解模型；本發明能夠精確預測軋制力和軋制力矩，為蛇形軋制工藝設計和軋機結構設計提供理論依據。

技術領域

本發明屬于厚鋼板塑性成形技術領域，具體涉及一種求解厚鋼板同徑異速蛇形軋制力能參數的方法。

背景技術

高性能厚規格鋼板廣泛應用于國防軍工裝備、艦船、核電、海洋平臺、壓力容器、重型機械等高端技術裝備領域，是重要的結構材料。在厚規格鋼板軋制生產過程中，由于心部變形不充分，導致存在鑄態組織，力學性能偏低。一般采用提高總壓縮比的方式改善心部力學性能，但是受連鑄機生產能力以及軋機開口度等方面的限制，總壓縮比一般難以達到工藝要求，無法獲得心部組織性能良好的厚規格鋼板。

在薄帶鋼生產中進行的組織性能檢驗已表明，異步軋制與同步軋制相比，可使晶粒得到細化，具有提高帶鋼心部變形的作用。但是，對于厚規格鋼板異步軋制由于上下工作輥線速度不一致，會導致鋼板軋后出現彎曲問題，影響后續轉鋼和下一道次的咬入。為了解決厚規格鋼板的彎曲問題，在傳統異步軋制的基礎上將慢速的工作輥沿軋制方向移動一定距離，此時在變形區形成前滑區、搓軋區、后滑區和反彎區。其中，反彎區可以起到抑制鋼板彎曲的作用。

采用蛇形軋制的方式可使板材在變形區產生剪切應力作用，導致心部組織變形更加充分，達到細化晶粒目的。為指導生產，應進行蛇形軋制方法力學參數建模的深入研究。力能參數不僅是軋制工藝設計的重要依據，也是保證軋機及主電機安全運行的前提。為了使軋機能夠生產出性能良好的厚鋼板，有必要為其提供一種求解厚鋼板同徑異速蛇形軋制力能參數的方法。

發明內容

本發明目的在于提供一種求解厚鋼板同徑異速蛇形軋制力能參數的方法，用來準確預測軋機的軋制力和軋制力矩。

本發明是這樣實施的，其特征是：具體求解步驟如下：

1)求解同徑異速蛇形軋制變形區長度

在蛇形軋制期間，上工作輥的中性點n₁朝入口方向移動，下工作輥的中性點n₂朝出口方向移動；中性點的位置決定了蛇形軋制變形區l內的后滑區I，搓軋區II和前滑區III的長度，上、下工作輥間水平錯位量d決定了反彎區IV的長度；當d<x_n1<l,d<x_n2<x_n1時，變形區由后滑區I，搓軋區II，前滑區III和反彎區IV組成；當d<x_n1<l,x_n2≤d時，變形區由后滑區I，搓軋區II和反彎區IV組成；當x_n1≥l,x_n2≤d時，變形區由搓軋區II和反彎區IV組成；

根據蛇形軋制變形區幾何關系確定上、下工作輥變形區長度分別為l、l′、求解公式分別為：

對于上工作輥：

對于下工作輥：

沿垂直方向：

Δh₁+Δh₂＝H-h₀ (3)

式中：R₁—上工作輥半徑，R₂—下工作輥半徑，H—軋前鋼板厚度，h₀—軋后鋼板厚度，d—錯位量，Δh₁—上工作輥的壓下量，Δh₂—下工作輥的壓下量；