收藏本站
《哈尔滨理工大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

铝合金轧制的有限元模拟分析及实验研究

武凤玲  
【摘要】:4XXX系铝合金是以硅为主要合金元素的铝合金,该系含硅量高,具备许多优点:如熔点低,流动性好,易补缩,不会使最终产品产生脆性,主要用来制造铝合金焊接的添加材料,如钎焊板、焊条和焊丝等。其中4004高硅铝合金应用较广泛。然而4004合金易产生气孔缺陷,将直接影响到产品的质量和使用安全,气孔缺陷常出现在正常工艺内,使加工质量难以保证。目前国内生产技术还无法解决这一难题。本文应用ABAQUS有限元软件,对铝合金轧制过程进行数值模拟。探索改变轧制工艺参数(压下量、轧制速度、轧制道次),铸锭中气孔缺陷的变化规律,并以应力应变的形式表示出来,判断铝合金轧制裂边、断带产生趋势,最终给出合理的轧制工艺方案,解决轧制中因气孔缺陷而导致的成材率低的技术难题。主要研究工作如下: 1.利用旋转喷吹精炼技术,通过研究各影响因素的影响规律,优化其工艺参数,并找到一套最佳的工艺方案,提高铝熔体除气率。使精炼后4004铝合金的抗拉强度、延伸率等力学性能均得到提高; 2.借助ABAQUS有限元分析软件,建立铝合金轧制的工作辊和轧件气孔缺陷的有限元模型,实现铝合金轧制过程的有限元动态模拟仿真,设置有限元模拟参数模型,根据实际经验给出模拟计算方案,合理布置压下量、轧制速度、轧制道次等轧制工艺参数; 3.分析压下量的模拟方案,保证轧制道次、轧制速度等一定,设定压下量分别为0.3mm、1.0mm,模拟分析轧件不同位置气孔缺陷的应力、应变的变化情况及气孔缺陷的演变规律,判断产生裂边、断带缺陷的可能性; 4.分析轧制速度、轧制道次的模拟方案,同样保证其他工艺参数一定,设定轧制速度为2.0m/s、5.0m/s,及轧制道次为一道次、二道次轧制,分别模拟分析改变每种轧制参数对轧件不同位置气孔缺陷的应力、应变的变化情况,及气孔缺陷演变规律的影响,判断产生裂边、断带缺陷的可能性。 根据模拟分析结果:研究改变不同轧制工艺参数的条件下,铝材轧制过程中轧件的应力、应变分布规律影响,及位于轧板表面和心部气孔缺陷应力、应变的波动趋势,得出各模拟参数对不同位置的轧件气孔缺陷演变为裂边、断带缺陷趋势的影响,对改进生产工艺具有一定的指导帮助。
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TG335.55

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈跃,沈百令,张永振,邢建东;颗粒增强铝基复合材料干摩擦磨损研究进展[J];兵器材料科学与工程;1999年02期
2 许志强;黄永健;刘才;杜凤山;邵涛;;基于相对密度的大棒材轧制对孔隙性缺陷压合影响研究[J];北京理工大学学报;2009年12期
3 徐建忠,熊尚武,刘相华,王国栋,白光润;异型扁坯轧制过程的刚塑性有限元分析[J];东北大学学报;2000年02期
4 刘才;;弹塑性有限元方法对轧制过程的模拟[J];东北重型机械学院学报;1987年03期
5 仲增墉;中国薄板坯连铸连轧技术的现状和发展[J];钢铁;2003年07期
6 王义芳;邯钢薄板坯连铸连轧工艺优化及创新[J];钢铁;2003年07期
7 李长生,刘相华,王国栋,姜正义,钱平,熊尚武,谢建国,宋永祥;FEM网格对圆钢温度场计算结果的影响[J];钢铁;1998年09期
8 熊尚武,刘相华,王国栋,张强;热带粗轧机组立轧过程的三维有限元模拟[J];工程力学;1997年02期
9 熊尚武,吕程,刘相华,王国栋;“狗骨”材平轧的三维刚塑性有限元分析[J];钢铁研究学报;2000年01期
10 黄华贵;杜凤山;许志强;;影响大锻件内部孔隙性缺陷扩散焊合的因素[J];钢铁研究学报;2007年11期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 宋欣;压载荷对铝合金疲劳裂纹扩展影响的有限元建模及实验研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 卢斌;7075铝合金旋转喷吹精炼工艺的研究[D];哈尔滨理工大学;2008年
2 王华;304不锈钢线材椭圆孔型两道次冷连轧有限元模拟[D];山东大学;2008年
3 叶锦华;含氢量对铝合金致密性检测的影响[D];沈阳理工大学;2008年
4 刘桂荣;AZ31镁合金板材轧制数值模拟与实验研究[D];沈阳理工大学;2008年
5 刘畅;基于ABAQUS冷轧薄板工作辊有限元研究[D];内蒙古科技大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李长生;梅瑞斌;刘相华;;刚塑性有限元求解板材轧制过程的奇异点问题[J];鞍钢技术;2010年05期
2 赵海山;;马钢CSP热连轧机轧制力模型的研究[J];安徽冶金;2010年03期
3 张丁非;方霖;刘郭平;戴庆伟;;镁合金板材轧制技术与工艺的研究进展[J];兵器材料科学与工程;2010年05期
4 毛新平;霍向东;康永林;林振源;周建;孙新军;殷瑞钰;;TSCR流程生产钛微合金化高强耐候钢中的析出物[J];北京科技大学学报;2006年11期
5 宫彦岭;杨振东;;薄板坯连铸连轧生产线和常规热轧带钢轧机的比较与选择[J];承钢技术;2006年01期
6 陆璐;王辅忠;王照旭;;有限元方法在金属塑性成形中的应用[J];材料导报;2008年06期
7 赵敏,姜龙涛,武高辉,窦作勇,修发贤;AlN_P/Al和TiB_(2P)/Al复合材料摩擦磨损性能研究[J];材料工程;2004年09期
8 陈伟;梅瑞斌;李长生;刘相华;;板带轧制过程刚塑性有限元求解的初速度场设定[J];江苏技术师范学院学报(自然科学版);2008年04期
9 熊尚武,吕程,刘相华,王国栋;立轧非稳态过程的3维刚塑性有限元分析[J];东北大学学报;1999年06期
10 李长生,何晓明,刘相华,王国栋;固相板坯空冷过程温度场有限元分析[J];东北大学学报;2000年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 苏志付;孔力明;骆良顺;苏彦庆;李新中;郭景杰;;铝合金管类铸件气密性缺陷研究[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年
2 苏志付;骆良顺;苏彦庆;李新中;郭景杰;傅恒志;;铝合金旋转喷吹精炼过程气泡运动的数值模拟[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年
3 卢行乐;陈平;江术忠;辜志明;;大型铝镁合金铸件缺陷成因及解决方案[A];2009重庆市铸造年会论文集[C];2009年
4 高密超;宗伟;陈林;金自力;任慧平;;重轨在BD2机架C孔中腿高长缩模型的模拟研究[A];第二届全国背散射电子衍射(EBSD)技术及其应用学术会议暨第六届全国材料科学与图像科技学术会议论文集[C];2007年
5 李慧琴;金自力;孙昊;付月英;;冷轧工艺对CSP冷轧薄板再结晶影响规律的研究[A];第二届全国背散射电子衍射(EBSD)技术及其应用学术会议暨第六届全国材料科学与图像科技学术会议论文集[C];2007年
6 陈玉良;史庆南;罗许;韩波;黎志勇;;刚塑性有限元法分析异步叠轧对纯铜晶粒细化的影响[A];2008全国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2008年
7 唐勤;董欣欣;;唐钢超薄热带生产线板形控制[A];2006年河北省轧钢技术与学术年会论文集(上册)[C];2006年
8 桑可正;万春锋;李飞舟;;无压浸渗高体积分数SiC/Al复合材料的干摩擦磨损性能[A];2006全国摩擦学学术会议论文集(三)[C];2006年
9 杜凤山;王敏婷;赵玲玲;许志强;黄华贵;;线棒材热轧过程数值仿真系统的研究[A];2009热轧钢材组织性能预报研究与应用学术研讨会文集[C];2009年
10 吴建峰;李学通;杜凤山;;热轧带钢尾部形状控制技术仿真研究[A];中国金属学会2003中国钢铁年会论文集(4)[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙建波;复层铝合金铸坯连续铸造技术研究[D];大连理工大学;2011年
2 周剑华;高速铁路重轨尺寸精度、平直度及残余应力控制的研究[D];东北大学;2009年
3 吴建峰;热轧带钢调宽技术研究与优化[D];东北大学;2009年
4 徐德生;仿生非光滑耐磨复合涂层的研究[D];吉林大学;2004年
5 冯宪章;调宽机动态性能研究与板坯侧压过程热力耦合有限元模拟[D];燕山大学;2004年
6 刘光穆;EMBr对CSP结晶器内冶金过程和铸坯质量的影响[D];上海大学;2005年
7 张福全;大尺寸7075/SiCp复合材料的喷射共沉积制备技术及后续加工问题研究[D];湖南大学;2005年
8 张长军;碳化物共晶体/锰白铜抗磨料磨损复合材料[D];长安大学;2004年
9 寇生中;XD反应合成Al_2O_(3p)-TiC_p/Al复合材料的热力学及动力学过程的研究[D];兰州理工大学;2005年
10 徐振国;金属平面滚压塑性精密加工的研究[D];吉林大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙德洋;大口径直缝焊管成型工艺研究[D];天津理工大学;2010年
2 张春林;中厚板矫直模拟及工艺优化[D];武汉科技大学;2010年
3 肖瑞;基于SolidWorks二次开发的辊花设计与辊弯模拟[D];武汉科技大学;2010年
4 唐小毛;工作辊弹性变形下的铝带冷轧轧制模拟与研究[D];昆明理工大学;2008年
5 刘红涛;基于DEFORM-3D平台不锈钢板材热轧工艺模拟研究[D];兰州理工大学;2011年
6 刘晓光;铜连铸保温炉铸造腔液面气压控制的研究[D];兰州理工大学;2011年
7 李振华;亚共晶铝锰基复合材料滑动摩擦磨损性能研究[D];新疆大学;2011年
8 贾伯早;A1_2O_3颗粒增强共晶成分铝锰基复合材料冲蚀磨损性能研究[D];新疆大学;2011年
9 廖伟;张力可控宽幅铝带热连轧头部跑偏数值模拟[D];中南大学;2011年
10 宋畅;CSP再结晶模型及其组织与性能研究[D];武汉科技大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙守光,缪龙秀,袁祖贻;压应力对疲劳裂纹闭合的影响[J];北方交通大学学报;1995年03期
2 卢秉林;轧辊交叉轧制及其等效辊型曲线[J];宝钢技术;1995年02期
3 王红岩;张骞;杨君璇;;包钢薄板厂冷轧工作辊剥落失效分析[J];包钢科技;2007年S1期
4 顾云舟,张杰,陈先霖,魏钢,苏毅,罗永军;高效实用的板带变形求解方法[J];北京科技大学学报;2002年03期
5 洪慧平,康永林;椭圆孔型轧制合金钢方坯三维弹塑性有限元模拟[J];北京科技大学学报;2003年02期
6 刘华,吴斌,何安瑞,杨荃,陈长科;工作辊辊形对铝箔板形影响的有限元分析[J];北京科技大学学报;2005年01期
7 郭立伟;杨荃;郭磊;;冷连轧过程控制轧制力模型综合参数自适应[J];北京科技大学学报;2007年04期
8 李传瑞,王宝峰,李建超;薄板坯CSP线连轧过程变形的有限元模拟[J];包头钢铁学院学报;2003年04期
9 崔维成;金属疲劳裂纹扩展率曲线与S-N曲线之间的关系(英文)[J];船舶力学;2002年06期
10 李向阳;崔维成;张文明;;一种改进的疲劳裂纹扩展表达式[J];船舶力学;2006年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王泓;材料疲劳裂纹扩展和断裂定量规律的研究[D];西北工业大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 朱涛;宽板轧制过程金属变形规律的有限元法研究[D];燕山大学;2002年
2 李文凤;铝熔体电熔剂净化工艺的研究[D];兰州理工大学;2004年
3 李学峰;疲劳裂纹闭合效应数值模拟方法研究[D];西北工业大学;2005年
4 李敏;铝合金熔体中氢含量的测定[D];哈尔滨工业大学;2006年
5 胡文波;变形镁合金晶粒细化工艺和力学性能研究[D];东南大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 齐亚平;于化顺;臧加伦;;灰铸铁缸盖气孔缺陷的防止措施[J];中国铸造装备与技术;2009年03期
2 周正光;;气缸套气孔缺陷分析与防止[J];汽车科技;1993年02期
3 史恩来;柴油机机体气孔缺陷的消除[J];铸造;1994年10期
4 王峰;压力缸体类铸钢件气孔缺陷的消除[J];热加工工艺;1995年04期
5 薛宏伟;现场手工TIG焊气孔缺陷的产生原因及防止措施[J];化工施工技术;2000年02期
6 齐亚平;李克强;王泮兴;谭吉民;;WD615气缸盖气孔缺陷的分析与解决[J];铸造技术;2006年04期
7 周德钢;;用V法铸造工艺生产铸钢件的气孔缺陷分析与防治[J];铸造设备与工艺;2010年03期
8 刘焱,李庆煜;排气阀锥面离子喷焊工艺的改进[J];热加工工艺;2004年12期
9 张娟;;WD615柴油机气缸体气孔缺陷的防止[J];现代铸铁;2007年05期
10 崔黎明;姚三九;苏建磊;;铝合金泵盖压铸件气孔缺陷分析及对策[J];铸造技术;2007年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 安居焕;;钩舌气孔缺陷分析及改进措施[A];2012(第22届)重庆市铸造年会论文集[C];2012年
2 樊坚兴;;减少阀体类铸件的气孔缺陷[A];2010年中国铸造活动周论文集[C];2010年
3 杨建林;;浅谈铸件砂眼气孔缺陷及预防措施[A];2011重庆市铸造年会论文集[C];2011年
4 石光华;张才;;镁合金方向盘骨架气孔缺陷的防止[A];2011重庆市铸造年会论文集[C];2011年
5 黄政;;解决微车缸体气孔缺陷的工艺措施[A];重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会2010重庆市铸造年会论文集[C];2010年
6 刘允中;李凤仙;谢金乐;;喷射轧制工艺参数对铝带材固相分数和孔隙率影响规律的模拟研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
7 黄旦忠;孙超业;李永冬;;合理选用造型材料防止铝合金铸件的气孔缺陷[A];2009中国铸造活动周论文集[C];2009年
8 朱泰桦;李海群;罗成坤;;改进铸造工艺,减少曲轴箱气孔缺陷[A];2009中国铸造活动周论文集[C];2009年
9 安建民;刘旭光;张志东;刘鑫;王靖;李宇千;;中山博览中心A区屋盖主桁架卸载挠度变形监测与分析[A];2008年全国建筑钢结构行业大会论文集[C];2008年
10 卢爱凤;徐善春;毕咏梅;卢栋;马佐仓;;20CrMnTiH钢低倍针孔状缺陷分析[A];山东省金属学会2009年炼钢学术交流会议论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 廖建国;超细晶薄钢板超短时间间隔多道次轧制技术的开发[N];世界金属导报;2005年
2 廖建国;日本开发出铁素体系不锈钢显微组织预测技术[N];世界金属导报;2005年
3 国;日本晶粒超细化研究现状及未来发展①[N];世界金属导报;2004年
4 廖建国;日本晶粒超细化研究现状及未来发展②[N];世界金属导报;2004年
5 苏椿力;安钢二轧厂炉号跟踪系统成功试运行[N];中国冶金报;2007年
6 焦克强;邢钢开发线材轧制生产线DCS数据采集系统[N];中国冶金报;2007年
7 温林森 李小玲;长钢热轧H型钢荣获全国冶金“金杯奖”[N];长治日报;2009年
8 张小军;攀钢万能生产线再添“新型钢”[N];世界金属导报;2008年
9 ;用于高质量无缝钢管生产的FQM型3-辊限定芯棒无缝管轧机[N];世界金属导报;2007年
10 ;土耳其MMK-Atakas新建冷轧设备正式投产[N];世界金属导报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王秀飞;坦克离合器用C/C-SiC复合材料的制备及其性能研究[D];中南大学;2007年
2 刘芳;跌落碰撞下SMT无铅焊点可靠性理论与实验研究[D];上海交通大学;2008年
3 袁平;采用多刃铣刀的航空铝合金高速加工过程的数值模拟与实验研究[D];浙江大学;2008年
4 李泷杲;金属薄壁管液压成形应用基础研究[D];南京航空航天大学;2007年
5 陈蓉;颅脑减速伤CT影像及生物力学致伤机制研究[D];第三军医大学;2009年
6 张中平;高强汽车大梁钢微观组织控制与TMCP工艺开发[D];东北大学;2007年
7 程永奇;AZ31镁合金板材等径角轧制及冲压性能研究[D];湖南大学;2007年
8 左治江;环件冷辗扩变形规律和工艺模拟研究[D];武汉理工大学;2006年
9 马宇;金川二矿区地应力场研究与地下工程稳定性[D];中国地质科学院;2006年
10 钱桦;木工圆锯片制造过程中残余应力研究[D];北京林业大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 武凤玲;铝合金轧制的有限元模拟分析及实验研究[D];哈尔滨理工大学;2011年
2 常素萍;板料成形有限元模拟中基于STL网格缺陷修复技术的研究[D];华中科技大学;2004年
3 胡锐;直齿圆锥齿轮摆辗成形有限元模拟研究[D];武汉理工大学;2006年
4 史双喜;对称双辊轴向轧制螺旋锥齿轮工艺研究[D];武汉理工大学;2008年
5 张正雨;混凝土板抗冲切性能的研究与分析[D];浙江大学;2006年
6 黎杰;桩基承载力自平衡测试法研究[D];重庆大学;2007年
7 苏冬云;飞壳内棘齿冷挤压工艺模拟分析及模具设计[D];河海大学;2007年
8 吴涛;双锥辊辗压成形工艺分析与应用研究[D];武汉理工大学;2007年
9 李真;长螺旋钻孔管内泵压CFG桩复合地基受荷机理分析[D];昆明理工大学;2008年
10 贾承安;十字轴冷挤压成形工艺研究及模具设计数字化系统开发[D];山东大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026