Large Size Metal-Clad Ingots Rolling Process Analysis Using Finite Elements Method

Abstract

Under real rolling conditions, plastic strain is accompanied by inevitable uneven distribution of the metal movement velocities, strains and stresses both in height and width of the actual deformation zone of the rolled metal. With the simultaneous plastic strain of various metals, there is still a layered inhomogeneous strain, which is caused by the fact that at the same time in a plastic zone there are metals possessing different mechanical properties. The inhomogeneity of layered strain is one of the most important and complex problems of the theory of simultaneous plastic strain. A considerable number of works, has been devoted to the investigation of this problem, but many of the issues that we should deal with when developing the technology for the production of clad products remain unclear. In this article, the authors carried out a study of the process of rolling high cross-section ingots with cladding plates, using finite element modeling in the DEFORM software. Relationships are determined to take into account the strain inhomogeneity and the influence of various parameters on the depth of strain penetration into ingot

В реальных условиях прокатки пластическое деформирование сопровождается обязательным неравномерным распределением скоростей движения металла, деформаций и напряжений как по высоте, так и по ширине фактического очага деформации прокатываемого металла. При совместном пластическом деформировании различных металлов возникает еще и послойная неравномерность деформации, которая обусловлена тем, что в пластической зоне одновременно находятся металлы, обладающие различными механическими свойствами. Неравномерность послойной деформации является одной из самых важных и сложных задач теории совместного пластического деформирования. Исследованию этой проблемы посвящено значительное количество работ, однако многие вопросы, с которыми приходится сталкиваться при разработке технологии производства плакированных изделий, остаются еще не выясненными. В настоящей статье авторами проведено исследование процесса прокатки слитков высокого сечения с планшетами методом конечно элементного моделирования в программном комплексе DEFORM. Определены зависимости для учета неравномерности деформации и влияние различных параметров на глубину проникновения деформации в слиток