张国花,马立峰,鲁海平

(太原科技大学 重型机械教育部工程研究中心,太原 030024)

镁合金由于其密度小、抗震性好、比强度高、屏蔽性能优等一系列优点被广泛应用于航天航空、汽车工业、高铁、国防工业等行业[1]。镁合金为密排六方结构，室温下塑性变形能力差，对温度比较敏感。轧辊温度低，会引起的镁板边部开裂和板形波浪，温度过高时又会产生热凸度及镁板粘辊撕裂缺陷，故轧制镁合金时需要严格控制轧辊温度[2-4]。为了可以较精确地控制轧辊温度，文中对轧辊在轧制过程中的温度场进行了深入研究。本文基于实验室两辊辊系轧制的前提下，对镁合金板材温轧过程中轧辊的热量传递及温度分布进行研究。文中计算热量的传递时包括镁板的变形热，镁板与轧辊的摩擦热，镁板与轧辊之间的热传导，轧辊的辐射热，轧辊与外界空气的传热等。轧辊热交换的边界条件采用边界逐一处理[5]，分析轧辊温度在轴向和径向随时间的变化趋势及轧辊表面的温度分布。深入分析轧辊在镁合金板材轧制过程中的温度分布，根据不同位置温度差的大小对其分别采取相应的温控措施，能更精确地控制轧制过程中的轧辊温度，该研究可以解决现有镁合金板材轧制过程轧辊温度不能有效控制，带来镁板凸度大、浪形严重及粘辊等缺陷，可大幅提高镁合金板带材的轧后质量和轧制成材率。

1 传热模型与求解方法

1.1 传热模型

镁板在实际的轧制过程中，热量的传递极其复杂，为了可以较为简便的解决问题，对轧辊传热模型提出下列假设：①将轧辊的视为刚体，不考它的变形；……