高速钢工作辊温度分布和考虑平均应力的热疲劳寿命研究

高速钢工作辊在热轧过程中需承受严苛的循环热载荷，导致热疲劳成为工作辊失效的一个重要原因，而相关研究大多忽略了轧辊热轧过程中平均应力的影响。为此，文章建立真实工况下的工作辊热轧过程模型，应用Manson-Coffin公式仿真分析考虑平均应力影响的工作辊热疲劳寿命。分析结果表明：工作辊咬合区表面存在巨大的温度梯度和热应力梯度，循环的热应力应变导致工作辊热疲劳失效；不考虑平均应力工作辊热疲劳寿命为387 614转，而考虑平均应力后工作辊热疲劳寿命为464 727转，比不考虑平均应力的寿命提升19.9%;考虑平均应力的影响使得Manson-Coffin公式在工作辊热轧过程中的热疲劳计算更符合实际。