大方坯往复轧制过程中内部空洞闭合行为的数值模拟

摘要

空洞是方坯内不可避免的缺陷之一,由于大方坯尺寸较大,因此空洞闭合过程比较困难。通过Deform有限元软件建立带有空洞的轧件轧制过程热力耦合模型,并对空洞部分进行网格局部细划分,主要模拟研究往复横列式轧制过程中的空洞闭合行为。通过模拟直径范围为Φ9~Φ12 mm的空洞的演变情况发现,空洞越小,闭合越容易。此外,通过分析空洞在不同位置的演变规律可知,距离轧件表面越近,空洞闭合受轧制力的影响越大。当空洞接近表面时,空洞的闭合不仅受轧制力的影响,还受温度的影响,距离中心线102 mm的空洞在等效应变小于0.3时的闭合速度快,等效应变大于0.3之后,由于空洞周围的温度降低,空洞闭合速度减慢。减少转钢次数、增大轧制力、控制轧件温度有利于大方坯往复轧制过程中的空洞闭合。