=v>in.2.(& -+ -句sina,,， " t h(t - S SAh r /?,, - Ih^S 系数-7_f ，系数/2 ~jr、为乳辊圆周速度，θ为咬入角； η,-? [Η{?-?){?ι,-?) {Κ-?)
[0054] 将摩擦因子代入总功率泛函表达式，可得最小乳制功率泛函，进而代入下式，可得 车L制力矩Mmin、乳制力Fmin以及应力状态系数η。分别为：
[0055] Μ腦=夺·Φ-、Fmir = .......? , (5) 2v/; x-yjlR/SJi 4/)/ k
[0056] 式(5)中乳制力矩与乳制力的理论计算式是设计乳制工艺参数并校核乳机设备能 力的依据。
[0057] (3)设计乳制工艺参数
[0058]根据乳机能力与产品组织性能要求，设计乳制工艺参数，具体包括辊速、道次压下 量、乳制温度。
[0059] (4)计算动态临界几何形状因子
[0060] 式(5)中应力状态系数对缺陷尺寸求极值，可最终获得动态临界几何形状因子为：
[0062] 式中：hm为平均板厚的一半，Ah = h〇-hi为绝对压下量的一半，\ + 〃cos:?"为中性点处的板坯半厚； Γ 1 ( 6 )
[0061]
[0063] 根据实际工艺参数，令％在0到咬入角卜arccosfl-间进行搜索，之后按式(4) v R) 求出m，再依次代入(3)、（5)、（6)可确定出动态临界几何形状因子在某一道次的数值。
[0064] (5)计算实际几何形状因子
[0065]实际几何形状因子按下式计算：
[0066] A = - (..7..) h
[0067] 式中，ht = 2hm=h〇+hi为整个乳件的平均厚度。
[0068] (6)乳合状态判别与调整
[0069] 若实际几何形状因子与动态临界几何形状因子满足下式(8)，则中心孔洞性缺陷 乳合： I ( 1 λ
[0070] Δ = ->AC= - (8) Κ ΙΛΛ
[0071] 否则，则需要调整压下量至乳合判别式满足。
[0072] 下面将结合本发明实施例具体应用，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描 述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明 中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施 例，都属于本发明保护的范围。
[0073]如下具体实施例来自国内某厂厚板乳制工艺参数。乳辊直径为1200mm，乳制温度 944°C，乳制速度1.64m/s，力臂系数x = 0.49，还料的初始厚度2h〇 = 299mm。根据式(6)可计 算出压下率在0.075，0.1，0.125，0.175，0.2条件下临界几何形状因子表达式具体数值分别 为0.85319，0· 67059，0· 55587，0· 4791，0· 42418,0.38302;再按式（7)计算实际几何形状因 子为0.39452，0.46368，0.52784，0.58893，0.64812，0.70619。对比两组数据，可得中心缺陷 乳合状态如图3。
[0074]由图3可知，对于厚度为2h〇 = 299mm的厚板，其临界压下率为rc = 0.13。在实际生产 中，若实际压下率大于此值，中心孔洞缺陷可以乳合。
[0075]为验证申请提出的动态乳合判据，本文的预测结果与已有的解析结果、数值结果 进行了比较。乳制参数及数据对比情况如表1所示：
[0076]表1动态乳合判据与已有的解析、模拟结果比较
LUU/O」 出衣H」见，斗V朵的孔妇'刊俯订异但_帕同丁 □书的腦^/^且，匀恢似但_儿了里·^日'。头 / f 1) 际几何因子八=^ = 〇.425小于临界的几何因子4, = ^ =0.5302,因而需要调整压下率 ^ V ^ Jc 至13.35 %可以满足乳合条件。
[0079] 各道次乳件的尺寸发生变化时，可以参照如上做法进行压下量设计以保证乳合条 件的满足，从而最终提高产品质量。
[0080] 最后，还需要说明的是，术语"包括"、"包含"或者其任何其他变体意在涵盖非排他 性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且 还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的 要素。
【主权项】
1. 一种连铸厚巧中屯、孔桐性缺陷社合的控制方法，其特征在于，包括步骤： (1 )、设定速度场，包括设定含圆形孔桐缺陷运动许可速度场和应变速率场； (2) 、基于速度场建立社制功率总功率泛函，并求得最小社制功率泛函； (3) 、设计社制工艺参数； (4) 、计算动态临界几何形状因子，动态临界几何形状因子为：式中:hm为平均板厚的一半，A h=h〇-hi为绝对压下量的一半，也。:=W +却-Sees"。为中性 点处的板巧半厚，ho为社件的入口处半厚度，hi为社件出口处半厚度，R为社漉半径，an为中 性角，m为摩擦因子； 巧）、计算实际几何形状因子：(7) 式中，ht = 2hm=h〇+h功整个社件的平均厚度； (6)、社合状态判别与调整，若实际几何形状因子与动态临界几何形状因子满足下式 (8)，则中屯、孔桐性缺陷社合：(8 ) 否则，则需要调整压下量至社合判别式满足。2. 根据权利要求1所述的连铸厚巧中屯、孔桐性缺陷社合的控制方法，其特征在于:所述 步骤(1)中，设定含圆形孔桐缺陷运动许可速度场和应变速率场，满足：式（1)中，r为圆形孔桐半径，U = Vx化x-;r)b = v日化日-;r)b = vi化i-;r)b为秒流量体积，Vx、 vy、vz为直角坐标系中x，y，z方向的速度分量，b为板巧宽度的一半，hx为社件的厚度，为hx 的一阶导数；式（2)中，旬.，?,.Λ表示沿X、y、Z方向的正应变速率，?、.,.，?、__，?,=表示剪应变速 率，其中首个下标表示作用面的法线方向，第二个下标表示作用力的方向，h"x为hx的二阶导 数。3. 根据权利要求2所述的连铸厚巧中屯、孔桐性缺陷社合的控制方法，其特征在于:所述 步骤(2)中，基于速度场可建立社制功率总功率泛函为：式中：an为中性角，m为摩擦因子，Os为材料的变形抗力，ho为社件的入口处半厚度山为 社件出口处半厚度，R为社漉半径； 社制功率总功率泛函对中性角an求导，并令其为零，可得摩擦因子m为：式(4)中，Z = 为接触弧长，秒補量对中性角的导数W =化-粹巧,=^&sin2巧,.-如(及+ \ - d).sin.a"，. 系I为社漉圆周速度，9为咬入角； 将摩擦因子代入总功率泛函表达式，可得最小社制功率泛函，进而代入下式，可得社 制力矩Mmin、社制力FminW及应力状态系数η。分别为：(5)。4. 根据权利要求3所述的连铸厚巧中屯、孔桐性缺陷社合的控制方法，其特征在于:所述 步骤(4)中，令an在0到咬入角司进行捜索，之后按式(4)求出m，再依次代 入式(3)、（5)、（6)可确定出动态临界几何形状因子在某一道次的数值。5. 根据权利要求1所述的连铸厚巧中屯、孔桐性缺陷社合的控制方法，其特征在于:所述 步骤(3)中，所述社制工艺参数包括漉速、道次压下量、社制溫度。
【专利摘要】本申请公开了一种连铸厚坯中心孔洞性缺陷轧合的控制方法，包括步骤：(1)、设定速度场，包括设定含圆形孔洞缺陷运动许可速度场和应变速率场；(2)、基于速度场建立轧制功率总功率泛函，并求得最小轧制功率泛函；(3)、设计轧制工艺参数；(4)、计算动态临界几何形状因子；(5)、计算实际几何形状因子；(6)、轧合状态判别与调整。本发明依赖于动态轧制参数的轧合判据，能够指导每道次轧制工艺参数制定，从而提高产品探伤合格率。
【IPC分类】B21B1/46, B21B37/00
【公开号】CN105537269
【申请号】CN201510932279
【发明人】章顺虎, 侯纪新, 周健
【申请人】苏州大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月15日