18辊单机架轧机轧制润滑过程实验及模拟研究

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轧制工艺润滑是板带生产的关键技术,在轧制过程中起着十分重要的作用。它不仅可以提高产品的表面质量、控制板形、降低轧制过程的力能参数和延长轧辊寿命等,而且是轧机能否实现高速轧制和生产极限规格产品的关键。近年来,随着高强钢新产品的开发和下游用户日益增长的需求,普通的轧机对轧制980MPa级以上、厚度在0.5mm~0.6mm薄规格的高强钢轧制较为困难,而1 8辊单机架可逆轧机对于高强钢生产的优势表现在:(1)道次压下量大且轧制力小,易于生产极薄带材且可以降低能耗;(2)工作辊没有轴承和轴承座,方便快捷换辊,提高生产效率;(3)可以有效的控制板形,提高了带材生产质量。本研究针对18辊单机架轧机轧制过程中的冷却和润滑进行了理论和实验研究,取得了以下研究成果:(1)在实验室进行高强钢冷轧和室温拉伸实验,对DP980钢的加工硬化行为进行了研究,建立了高强钢的变形抗力模型,为轧制力和塑性变形热的精确计算奠定了基础;(2)对18辊单机架可逆冷轧机建立了考虑带钢直喷冷却的带钢温度计算模型,在此基础上开发了带钢温度模拟计算软件,实测值与软件计算值吻合较好,说明开发的软件可以用于带钢温度的精确计算;(3)对轧辊温度场进行了模拟,通过大量的模拟计算,给出了轧辊初始温度、乳化液温度、冷却强度和轧制速度等因素对轧辊温度场的影响规律,为现场轧制过程乳化液流量的确定提供了理论依据;(4)建立了考虑带钢直喷影响的最小油膜厚度模型,分析了轧制速度、带钢变形抗力、乳化液粘度等对油膜厚度的影响,并通过实验数据给出了油膜厚度与摩擦系数的关系模型;(5)在实验室进行了三个油品的高强钢冷轧润滑实验,并通过轧制实验数据建立了三种润滑油品的Stribeck曲线,分析了不同油品在轧制高强钢时的润滑特性,该研究结果为现场轧机轧制油品的选择和使用提供了技术支持。
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