1、鋁合金熱連軋是目前鋁板帶生產(chǎn)的主要方法，利用熱連軋的方法可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的板帶產(chǎn)品。在鋁板熱連軋過程中，鋁板溫度、應力等參數(shù)的控制很重要，特別是寬幅鋁板帶，由于其寬度方向尺寸很大，因此沿寬度方向上的溫度、應力的分布容易不均勻，而溫度、應力應變的不均勻分布又直接影響軋后板帶的表面質(zhì)量及力學性能。鋁板熱連軋過程中乳化液冷卻是影響鋁板溫度場的重要因素之一，目前關于鋁板熱連軋數(shù)值模擬研究中對乳化液傳熱邊界的處理過于簡單，與實際鋁板熱軋中乳化液傳

2、熱過程不符，導致數(shù)學模型不夠準確，降低了模擬結果的精度。
　　針對上述鋁板軋制中所存在的問題，本文發(fā)展了一種新的寬幅鋁板熱連軋熱力耦合數(shù)學模型，該模型中軋件表面設立了一個隨軋件與軋輥接觸面移動的邊界條件表示乳化液冷卻傳熱，采用實驗的方法得出乳化液與軋件之間的冷卻傳熱系數(shù)，通過數(shù)值模擬的方法對幅寬2700mm（坯料寬度）鋁合金板“1+4”熱連軋全流程過程及乳化液噴射量對軋件溫度、應力應變的影響進行了研究。主要研究內(nèi)容及結果如下：

3、r>　　①以幅寬2700mm超大規(guī)格鋁板“1+4”熱連軋過程為研究對象，發(fā)展了一種新的寬幅鋁板熱連軋熱力耦合數(shù)學模型。在該模型中軋件表面設立了一個隨軋件與軋輥接觸面移動的邊界條件表示乳化液冷卻傳熱，實現(xiàn)了乳化液對軋件的傳熱邊界條件準確的描述，模型中對乳化液傳熱邊界的處理更符合實際軋制過程，提高了模型的準確性。
　?、谠诎l(fā)展的新的模型中,乳化液傳對軋件傳熱邊界中的傳熱系數(shù)通過實驗的方法獲得。為此，根據(jù)一維非穩(wěn)態(tài)傳熱原理設計了乳化液傳

4、熱系數(shù)測試實驗平臺，并利用傳熱學原理對加熱系統(tǒng)進行了熱平衡計算，最后根據(jù)設計的方案制作了乳化液與鋁板傳熱系數(shù)測試實驗平臺。
　　③利用自行設計制作的實驗平臺對乳化液傳熱特性進行了實驗研究。根據(jù)反向傳熱算法計算獲得了在不同噴射量的條件下乳化液對鋁板冷卻傳熱系數(shù)，為模型中乳化液傳熱邊界提供了乳化液冷卻傳熱系數(shù)基礎參數(shù)。
　　④利用發(fā)展的寬幅鋁板熱連軋三維熱力耦合數(shù)學模型，對寬幅鋁板熱連軋全流程中軋件溫度、應力應變進行了數(shù)值模擬研

5、究，研究結果表明：在寬度方向上，表面節(jié)點與中心節(jié)點的溫度場呈先增大后減小的趨勢，從第13到第15道次，軋件橫向表面邊緣與中心的溫度差最大達到44℃。寬度方向上應力分布不均勻，寬度邊緣的應力大于其它節(jié)點的應力，第一道次軋制中，中心與邊緣節(jié)點的應力差在13Mpa左右，第九道次軋制中，中心與邊緣節(jié)點應力差在6Mpa左右；應力隨著軋制的進行逐漸深入到軋件厚度中心，其在長度方向分布的不均勻性較大，寬度方向的波動幅度較小。
　?、堇冒l(fā)展的寬

6、幅鋁板熱連軋三維熱力耦合數(shù)學模型，在不同乳化液噴射量的條件下對寬幅鋁板熱連軋全流程中軋件溫度、應力應變進行了數(shù)值模擬研究。研究結果表明：乳化液噴射量越大，每個道次軋制時表面溫降越大，橫向溫度降低得越多，當乳化液噴射量為1350(2)L/min?m時，軋件在第十道次的溫降最大，溫降值為110℃左右；軋制應力隨乳化液噴射量的增大而增大，在第1道次中，當乳化液噴射量從950(2)L/min?m增大到1350(2)L/min?m時，軋件應力從7