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双辊薄带铸轧工艺以其短流程、低能耗、高材料组织性能等优点在近二十年来被世界各国竞相研究,但是仍有许多瓶颈难以突破。如熔池与铸轧辊间复杂周期性传热边界研究,在保证良好薄带质量和组织性能下的铸轧辊结构和最优冷却方式,精确的铸轧工艺过程数学模型,提高铸轧辊疲劳寿命的最佳热辊型、铸轧辊材质,半固态生产的液、固相成分的流动,高控制精度的电气化控制系统等。因此,本文将针对上述的传热边界、铸辊温度场规律、铸辊结构等问题展开详细研究。本文的主要工作和研究成果如下:(1)通过分析铸轧工艺传热机理和凝固特点,考虑凝固初始位置、铸坯出坯厚度,结合结晶辊热平衡,利用待定系数法研究了辊面接触热边界,据此方法可以得到辊面接触的瞬态热流,并通过数值模拟与已有实验结果的对比,验证了此瞬态热流的准确性;对双辊铸轧理论研究具有一定的指导意义。(2)建立了铸轧辊二维热、力耦合有限元分析模型,利用Marc软件二次开发,对铸轧辊的温度场、热应力场等进行了有限元分析,给出了辊套材质、铸轧速度、冷却水流速、冷却水孔间夹角、水孔距辊面距离、镀层厚度对铸轧辊温度场、热应力场等的影响规律,同时给出了各结构参数之间的相互影响关系,并初步确定各参数的合理范围。(3)利用正交试验的方法,初步确定了各铸轧工艺参数、铸轧辊结构参数对铸轧辊温度场的影响程度,继而通过改进铸轧辊水路结构和走水形式来提高冷却强度、增强冷却效率、均匀化辊面温度。利用FLUENT软件对水路进行模拟研究,最终提出了合理的铸轧辊结构。