摘要：高强高韧铝合金是国防与民用工业材料的重要支柱。作为一种剧烈塑性变形技术,非对称轧制是提高该合金板材性能的重要方式之一。迄今为止,虽有不少关于异步轧制的研究报道,但关于蛇形轧制这种较新的非对称轧制技术的研究依然较少,且这种轧制技术下的板形控制及变形沿板厚均匀性问题仍未得到系统而深入的研究。本文以AA7050铝合金为对象,在考虑异速与错位两个非对称因素的条件下对蛇形轧制的变形行为进行了有限元研究,并通过对模拟结果中错位因素的控制进行初步验证,为轧制工艺设计提供有益的参考。本研究得到的主要结果与结论如下：(1)异步轧制时,曲率中性点对应的压下率随摩擦系数的增大明显减小。在某些特定压下率下,存在一个临界速度比,在此临界值上、下所产生的轧板弯曲方向相反,这些特定压下率大于曲率中性点对应的压下率。相对于对称轧制,速度比较高的异步轧制才能提高变形程度及其沿板厚分布的均匀性。(2)水平错位轧制时,压下率、摩擦系数及初始板厚均能影响轧板的弯曲行为。“搓轧区”表面接触剪切应力的方向随压下率的变化而改变。相对于对称轧制,水平错位能有效提高轧板中心面附近的等效塑性应变,但降低轧板上下表面的等效应变,导致沿板厚方向的变形不均匀性更显著；同时,轧板横向面内的剪切应变得到整体提高。(3)蛇形轧制时,合理匹配错位与异速这两个非对称因素是控制板形的关键,当二者所致轧板弯曲方向相反时可以有效消除轧板弯曲。与水平错位轧制或异步轧制相比：蛇形轧制可以在更多的压下率下获得平直的板形,甚至在相同压下率下存在多种能保持轧板平直的错位与异速组合；该工艺能更加有效地提高剪切变形程度及其沿板厚分布的均匀性,但不适合用来改善等效塑性应变沿板厚方向分布。(4)不同非对称轧制下,“搓轧区”尺寸变化与轧板曲率变化不存在普遍的对应关系。变形区抛出点位置的轧向正应变沿板厚方向分布能有效解释轧板曲率变化,即抛出点位置轧板上半部分平均轧向正应变大于下半部分时,轧板朝下弯曲,反之则朝上弯曲。蛇形轧制通过错位与异速的匹配来保持轧板平直并不是通过消除“搓轧区”来达到,当错位与异速产生的“搓轧区”表面接触剪切应力方向相同时,“搓轧区”尺寸将产生非线性累叠。(5)利用AA7050进行的水平错位轧制实验,较好验证了有限元模拟所获曲率结果的可靠性以及模拟所用摩擦系数的合理性。