热轧行业当中扇形板外表面的龟裂是卷取设备主要的失效形式。外部水冷方式的不同所造成的各自温度场的不同对这种失效影响很大。通过扇形板导热问题的数值方法的求解分析,对比有水冷及无水冷两种不同的冷却工艺。运用ANSYS APDL仿真软件进行瞬态温度场分析。获得第十卷卷钢结束和该卷卷取结束两个时刻点的内外表面和中间截面温度场分布情况,以及关键节点温度随时间变化情况。分析结果表明,反复的极冷极热的冷却工艺产生的扇形板热疲劳现象对其使用寿命十分不利。

为研究无内冷的柱塞连杆式热轧卷取机扇形板表面龟裂问题,对比分析3种不同的外部冷却方案,运用ANSYS有限元分析软件对温度应力及热变形进行仿真。在连续卷取10卷后,分别对比第10卷卷钢结束、空冷1 s时、水冷结束时3个时间点的应力及热变形云图,说明少水冷方案在实际热轧过程中的优越性,为水冷工艺对扇形板龟裂的影响研究提供参考。