技術專題：鋁合金鑄軋力簡明計算

鋁合金鑄軋力簡明計算，主要是針對軋制區進行軋制力計算，過程中有諸多參數是參考相關文獻取的經驗值，如鑄軋角角度、摩擦係數和特定溫度下的屈服極限等。故本程序的應用有相當的局限性。僅用作工程計算中的參考。

對於鑄軋力的計算，學者們針對鑄軋過程的特殊性，在假設變形體為剛塑性體材料的基礎上，採用工程法[1]、有限元法[2]的方法建立了鑄軋力模型並取得了不錯的效果。東北大學軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室，在對熔池內金屬凝固和變形的機理進行分析的基礎上，根據凝固終點的位置，將整個鑄軋區域分為2個求解區域，對液相區、糊狀區採用粘性流體力學理論進行模型推導；對於固相區採用經典軋制理論進行模型推導，並通過實測數據對模型進行驗證和修正[3]。做詳細研究可參考上述文獻。

程序界面如下：

所要完成的主要工作：

（1）經驗數據的收集，包括鑄軋角角度、摩擦係數和特定溫度下的屈服極限等。

（2）計算公式及步驟的表格化處理。

（3）給出一計算實例。

表1：鋁合金鑄軋力簡明計算公式表

計算舉例[4]：根據某單位提供資料對生產1235合金φ7.50mm×1280mm鑄軋坯軋制力進行計算，計算前，其試驗參數為：軋輥直徑640mm，鑄軋速度900mm/min，鑄軋區長度45mm，進水溫度19℃，出水溫度20～21℃，帶板剛離輥溫度330℃左右。又據資料介紹，要實現穩定鑄軋，軋制區Z3=0.7～0.85Z，根據該單位的實際情況，取Z3=0.8Z，進入鑄軋區板坯斷面平均溫度為550℃。

鑄軋與一般的熱軋有著不同的特性，鑄軋是在金屬很熱、輥面粗糙、冷卻強度很大、溫降非常劇烈（達110℃以上）、有些鑄軋機是在沒有採取潤滑措施的條件下進行變形的。這就意味著進入軋制區的金屬的屈服強度很小，但硬化係數很大。基於這種情況，參考國外有關資料，選擇了以下工藝參數：

應用程序計算鑄軋力計算結果為：5020.72kN。

參考文獻：

[1]朱志華 等. 雙輥連續鑄軋過程中軋制界面接觸壓力切塊法建模與數值模擬[J].中國機械工程， 2002,13（13）：1091

[2]熊永剛 等. 超薄快速鑄軋軋制壓力分布計算[J].中國有色金屬學報，2005,15（8）：1243

[3]曹光明 等. 雙輥鑄軋過程軋制力計算的研究[J].鋼鐵，2008,43（8）

[4]侯波 等.鋁合金連續鑄軋和連鑄連軋技術[M]. 北京：冶金工業出版社，2010

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