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摘要
头部弯曲是热轧粗轧过程中常见的缺陷，生产过程中严重影响板带产品质量和轧制稳定性。实际生产中由于轧件上下表面温降和轧制工艺参数的不对称，轧件在经过粗轧后容易出现头部弯曲现象。为实现头部弯曲规律的模型化描述，基于传热学理论及刚塑性变分原理，利用ABAQUS软件建立了粗轧轧制过程热力耦合有限元模型。系统分析了在轧制线不对中的情况下轧件温度分布对头部弯曲的影响，及在轧制线不对中且轧件上下表面存在温差的情况下辊速比、压下率和入口厚度对头部弯曲的影响，最后通过拟合得到了各工艺因素对轧件头部弯曲的影响规律，实现了轧件头部弯曲的预测。仿真研究结果表明，随着上下表面温差的增加，轧件下扣逐渐加重；辊速比、压下率和入口厚度均对头部弯曲有影响，且相互耦合；随着辊速比的增加，弯曲角度逐渐变大，轧件头部由扣转翘；随着厚度的增加，轧件头部逐渐趋于平直；随着压下率的增加，弯曲角度在一定范围内波动；现场实测数据表明，基于所建立的预测模型，预测角度偏差在±5°之内的比例达到90.10%，验证了所建立模型的有效性，实现了头部弯曲的准确预测，能够为粗轧过程工艺优化提供参考。
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单位首钢集团有限公司; 东北大学; 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室
