【摘 要】
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依据目前国内核电用不锈钢的科研现状和发展趋势,本课题以304/316奥氏体不锈钢中厚板的实际生产过程为计算条件,利用有限差分和有限元方法建立加热和热轧过程中的数值模型,考
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依据目前国内核电用不锈钢的科研现状和发展趋势,本课题以304/316奥氏体不锈钢中厚板的实际生产过程为计算条件,利用有限差分和有限元方法建立加热和热轧过程中的数值模型,考虑不同工艺参数的影响,获得板坯内部瞬时温度场和应力—应变场,从而选取最佳的工艺制度以指导实际生产。在加热过程中考虑了比热、弹性模量和膨胀系数等物理参数随温度变化的情况,根据实际生产工艺,建立了四阶段加热的瞬态温度场有限差分模型,并分析了不同加热工艺参数造成的影响,其中包括不同加热时间对温度变化规律的影响,不同入炉温度对加热温度的影响,不同板坯尺寸对均热时间的影响,以及走钢温度对均热时间的影响等。利用ANSYS有限元软件,建立加热过程中热应力耦合场模型,研究瞬时温度场的变化规律,描述在加热过程中由于内部温差造成热应力分布情况,并分析热应力随工艺参数变化的规律,包括不同炉温和不同初始入炉温度对热应力的影响。中厚板的热轧过程中考虑辐射、对流、热传导、水冷等热损失过程,以及轧制过程的变形热、摩擦热等,利用有限差分方法建立了钢坯瞬态温度场模型,计算从热轧过程中的轧件横截面温度,得到了钢坯在整个过程中内部温度随时间的变化规律。该模型可以灵活的适应不同道次的轧制工艺。应用LS-DYNA软件,建立了轧制过程中动态显式的有限元模型,可以得到轧制过程中板坯的应力和应变的分布情况,以及轧制力随时间的变化情况,该结果对中厚板轧制过程模拟具有一定的参考意义。
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