【摘 要】
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利用层间真空涂覆技术制备的夹层中存在固液相变产生的残余应力,其存在会降低夹层的强度,进而减小复合板的力学性能。为此,本文以EH40/Ni80Co15Fe5/2205不锈钢复合板为研究对象,利用有限元模拟与试验相结合的方法,实现层间真空涂覆、轧前处理、五道次热轧全流程仿真,探究夹层应力对不锈钢复合板界面演变影响。利用Pro CAST建立层间真空涂覆有限元模型,探究夹层应力、组织演变规律,并借助NMS
【基金项目】
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河北省自然科学基金项目（E2020203033）； 中央引导地方专项（216Z1003G）；
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利用层间真空涂覆技术制备的夹层中存在固液相变产生的残余应力,其存在会降低夹层的强度,进而减小复合板的力学性能。为此,本文以EH40/Ni80Co15Fe5/2205不锈钢复合板为研究对象,利用有限元模拟与试验相结合的方法,实现层间真空涂覆、轧前处理、五道次热轧全流程仿真,探究夹层应力对不锈钢复合板界面演变影响。利用Pro CAST建立层间真空涂覆有限元模型,探究夹层应力、组织演变规律,并借助NMS-DRXXⅡ锭模旋转式真空电弧熔炼/吸铸系统制备带充型夹层不锈钢复合板。将夹层应力、组织信息导入Deform中,进行轧前处理仿真,优选轧前处理工艺参数。随后进行轧前处理试验,消除夹层铸造应力,并利用表征试验探究轧前处理对夹层的组织与性能的影响。利用Deform软件建立带充型夹层不锈钢复合板热轧三维有限元模型,模拟夹层应力对不锈钢复合板界面应力、应变、温度、组织的影响,实现层间真空涂覆、轧前处理、五道次热轧全流程仿真。利用二辊轧机进行五道次热轧试验,借助金相试验、硬度测量试验、扫描电镜试验、拉伸试验、拉剪试验分析轧后复合板的组织与性能。为探究轧制温度对不锈钢复合板的影响,利用Deform模拟不同轧制温度下不锈钢复合板轧制过程中界面处应力、应变、温度、组织的变化规律,并借助表征试验分析不同轧制温度下轧后复合板的组织与性能,优选轧制工艺参数,验证仿真结果的准确性。利用试验与仿真相结合的方法,综合考虑复合板温度场、速度场、应力场、应变场的相互影响,掌握复合板在不同道次下界面演变状态,并借助表征试验对分析轧后复合板在不同压下率下组织与性能,探究优选工艺参数下复合板界面演变机理。通过上述工作,实现带充型夹层不锈钢复合板成形过程全流程仿真,优选轧制工艺参数,明晰复合板界面演变规律,为高品质不锈钢复合板的生产奠定基础。
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