论文摘要
工艺润滑是冷轧生产中的关键技术,直接影响轧后带材的板形和表面质量,目前日益引起生产厂家的重视与关注。由于现场条件纷繁复杂,对润滑问题的解决多采用现场试验的方法,成本很高。本文为了加深对润滑机理的认识和探索利用实验室轧制实验来评价润滑油的途径,采用理论与实践相结合的方法,建立了冷轧润滑数学模型、编写了模拟计算软件并进行了实验室轧制实验,初步理解了轧制变形区内轧制参数的分布变化情况,找到了利用轧制实验来评价润滑油性能的指标。由于对轧制稳定性和带钢表面质量的要求,在生产实际中轧辊和带钢接触界面间的润滑状态大多处于混合润滑机制之下,接触界面间总的轧制压力由表面直接接触压力和油膜压力共同构成。本文以混合润滑为研究重点,取得的主要研究成果如下：（1）在学习和总结国内外冷轧润滑相关理论的基础上,建立了混合润滑数学模型。模型考虑了表面粗糙度和表面微凸体压平对润滑状态的影响,将轧制区域分为全膜入口区、混合入口区和变形区三个区域,在每个区根据实际轧制条件施加不同的边界条件,并使用了“高速”和“低速”两种不同的算法,可以实现对较大速度范围内润滑问题的计算。（2）在开发的混合润滑数学模型基础上,利用C++语言编写了模拟计算程序。采用模块化的程序设计方法,便于程序的后续修改、开发和维护。程序内部采用变步长龙格库塔法来求解微分方程,计算精度较高。利用模拟计算程序可以对冷轧过程中轧制区内的油膜厚度、油膜压力、轧制压力、接触比等变量进行计算,并可以调用Matlab引擎来绘制变量变化趋势图。（3）通过大量冷轧实验,深入研究了油品差异、轧制条件对润滑状态的影响。实验结果表明：润滑油对轧制过程有非常显著的影响；轧制力、主机电流、辊缝值都是评价润滑效果的重要指标；轧制速度直接影响润滑状态。混合润滑模型的理论计算值和实验得到的实际值非常吻合,说明本文所开发软件可以用于冷轧润滑行为的分析,对于冷轧润滑油的选择和使用,分析实际生产中出现的润滑问题具有一定的参考价值。