板坯连续矫直过程鼓肚变形的研究

摘要

带液芯矫直是实现现代化高效连铸必不可少的关键技术之一。板坯连铸连续矫直过程中，凝固坯壳的综合变形不仅包括在矫直力矩的作用下产生的矫直变形，同时也包括在钢水静压力的作用下产生的鼓肚变形以及其它因素引起的变形。鼓肚变形一旦超过铸坯变形临界值，铸坯就会出现内裂缺陷。因此，对矫直区内铸坯坯壳的鼓肚变形进行研究具有重要的理论和实际意义。
　　基于铸坯材料的高温蠕变和弹性理论，建立了求解连铸板坯鼓肚变形的粘弹性数学模型，根据坯壳的初始状态确定了模型的边界条件，并利用此模型计算出坯壳的鼓肚变形和鼓肚应变。
　　建立了三维非稳态凝固传热有限元模型，并对铸坯材料的热物性参数进行了合理的选择和处理。对板坯连铸凝固传热过程进行计算，得到了铸坯凝固过程中的温度分布和坯壳增长情况。
　　考虑铸坯材料的高温蠕变特性和铸坯运动对坯壳鼓肚变形的影响，建立了矫直过程中动态的热力耦合有限元模型，并对铸坯材料的高温力学性能参数进行了合理的选择和处理。对板坯连续矫直过程进行计算，得到了坯壳鼓肚变形以及铸坯固液交界面处鼓肚应变和应变速率的变化规律。同时，计算分析了拉坯速度和辊间距对坯壳鼓肚变形以及铸坯固液交界面处鼓肚应变和应变速率的影响规律。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪 论

1.1 连铸坯矫直技术的发展概况

1.2 鼓肚变形的概述

1.3 课题研究的意义及主要研究内容

第2章 铸坯矫直与鼓肚变形的研究

2.1 铸坯材料的蠕变理论

2.2 铸坯矫直理论

2.3 铸坯鼓肚变形理论

2.4 本章小结

第3章 连续矫直模型建立及求解

3.1 凝固传热模型的理论基础

3.2 凝固传热有限元模型的建立及求解

3.3 热力耦合分析的有限元法

3.4 连续矫直热力耦合模型的建立及求解

3.5 本章小结

第4章 连续矫直仿真结果分析

4.1 凝固传热模型结果分析

4.2 热力耦合模型结果分析

4.3 鼓肚变形影响因素的研究

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢