冷轧板带钢温度模型研究+文献综述(3)
冷轧板带钢有如下工艺特点：
1）加工温度低，钢在轧制过程中产生加工硬化。
2）冷轧中采用工艺冷却与润滑（工艺冷润）。
3）冷轧中采用张力轧制。
1.6 冷轧温度模型概述
近年来，冷轧技术不断地发展进步，带钢轧制的高速化已经成为现代化冷连轧机的发展趋势。现代高速冷轧机设备的装机功率普遍达到3万千瓦以上，带钢的功率输入大约在200千瓦以上。轧制过程中，输入功率主要转变成热能。这些热量会使轧辊及带钢温度显著提升。轧辊及带钢温度的上升会显著影响轧制过程中的轧制条件以及带材的力学性能。高速冷轧的过程中，单位时间带钢的变形热以及带钢和轧辊之间的摩擦热大大增加，这也成为现代冷轧技术所面对的挑战。国内外很多学者都非常关注由于这些热能给轧制过程的
冷却带来的问题。
冷轧技术发展到当今时代，带钢的表面质量越来越受到高度关注，用户对产品质量的要求不断提高。在冷轧中，带钢温度是影响热能流向的重要因素，不但直接影响轧辊热变形计算精度，而且也是轧辊热凸度控制的主要依据。伴随着轧制速度的提高，轧制变形区的温度、摩擦条件、前滑等情况变得十分复杂，在冷轧带钢表面很容易产生与工艺润滑密切相关的划痕、热滑伤等质量缺陷，大大降低了产品的质量及市场竞争力。为了获得良好的板形质量，需要严格控制轧辊的温度和热凸度，而轧制过程中轧件的变形热、轧件与轧辊接触产生的摩擦热以及工艺冷却和润滑制度，都会使轧辊的温度发生改变，进而影响到轧辊的凸度和带钢的板形，因此，准确地计算轧制过程中产生的热量是关键。
2 冷轧温度模型的建立
冷轧时，由于板带材和轧辊之间的相对滑动，即前滑和后滑，产生了摩擦热；由于轧件被压扁，变形中也会产生大量的热，这正是轧件温度上升的根本原因。而这些热量的产生足以导致轧件温度剧烈上升，从而影响其板型及其他物理性能。而且作为轧辊热量的主要输入途径，其温度的改变直接导致轧辊热凸度的改变，这将影响最终产品的质量。关于轧件温升模型曾有不少文献对其进行过研究。
带钢的变形热和轧制过程中产生的摩擦热是带钢温度上升的主要热源。目前对轧制过程摩擦热计算采用的是两种摩擦模型：全滑动摩擦模型(库仑摩擦模型)和全粘着摩擦模型(纯剪切摩擦模型)。但在实际轧制的过程中，轧辊与轧件接触表面既包括滑动区，也包括停滞区，即是一种混合摩擦状态。本文能够准确地计算出轧制区摩擦热，并综合考虑轧件塑性变形热，推导了轧件温升计算公式。
冷轧带钢在轧制过程中影响温度变化主要有塑性变形产生的变形温升，轧辊相对滑动而产生的摩擦温升以及与轧辊接触而产生的热损失等三个因素。
2.1 布洛克假定
摩擦热的分配由轧件和轧辊的特性决定。
布洛克在研究一个物体对另一个物体滑动时交界面上发生的最高瞬时温度的表达式时，假设一种具有某种热通量q分布形式的带状热源(其分布平均值以 表示，以平均速度v沿着具有平坦表面的物体移动)，见图2.1，即两个表面都具有相同的最高或瞬时温度。如果以无量纲参数α 表示进入表面 1 的热量部分， 为进入表面 2 的部分，令[3]：
其中：A——形状因素，其值取决于热通量q在w宽度上的分布形式。
图2.1移动的带状热源
当滑动速度v高时，表面最大瞬时温度 与各种其他参数的关系，可
用下式表示：（2.3）式中：w——热源宽度；
v——热源速度(相对另一表面)；