多層不銹鋼-鋁(合金)復合板熱軋工藝有限元數(shù)值模擬研究.pdf

1、為建立節(jié)約型和諧社會，充分利用資源和能源，提高產(chǎn)品性能和功能，就需要開發(fā)新的復合材料來滿足生產(chǎn)的需求。用不銹鋼、鋁兩種金屬復合為一體，組成兩層或多層的新型復合材料就是一個典型的例子，它結合了不銹鋼的光潔表面以及鋁(鋁合金)質輕、價廉的優(yōu)點，不僅易清洗、耐腐蝕，而且能夠節(jié)約稀缺的Cr、Ni元素，在航空、航天、化工、醫(yī)療、食品等領域有廣泛的應用前景。
　　 本文針對復合板界面結合的關鍵問題，通過對雙金屬軋制復合機理的研究，利用有限元

2、軟件Marc建立了二維彈塑性有限元模型.采用適當?shù)募虞d和約束條件，模擬了不銹鋼/鋁(合金)3層和5層復合板在不同輥徑(φ250mm-φ1300mm)、不同溫度(200℃
　　 -400℃)及不同壓下率(10％-40％)等條件下的單道次熱軋復合過程。根據(jù)提出的層狀復合板界面發(fā)生粘合的判定條件，通過對復合板內(nèi)部溫度場、界面應變場以及界面相對速度場的計算分析，確定了發(fā)生界面粘合的工藝參數(shù)范圍.以界面的結合強度為目標函數(shù)，通過對熱軋工藝

3、的優(yōu)化分析，確定了多層復合板最優(yōu)軋制主要工藝參數(shù)。通過對相同軋制工藝條件下3層和5層復合板軋制過程的對比分析，證明5層復合板軋后內(nèi)部各組元金屬協(xié)調(diào)性要好于3層復合板，軋后殘余應力低于3層復合板。根據(jù)模擬分析得出的最佳工藝參數(shù)，在φ250mm軋機上進行了實驗驗證，證明所建立的模型合理，有實用價值。
　　 理論分析及實驗結果表明，提出的界面結合判定條件更符合實際，模型的建立為合理的不銹鋼/鋁復合板的熱軋工藝參數(shù)的確定具有重要參考價值