传统铁屑回收一般采用直接投炉、压块成型等方法,回收过程中会产生大量污染物。采用固态回收铁屑,可以取消金属回炉液化的过程,减少环境污染,实现资源的循环利用。目前我国对铁屑的固态回收方面研究较少,不锈钢与铁屑的复合理论及实验数据都十分匮乏。为此,本文应用MSC.Marc有限元软件对不锈钢铁屑芯复合轧制过程进行模拟,对比分析了不同轧制条件对复合结果的影响。本文首先介绍了不锈钢复合板国内外研究现状、生产方法及铁屑固态回收现状,为后续模拟提供了理论支持。研究了弹塑性有限元法及粉末材料模型,确定了泊松比、弹性模量、屈服强度等相关参数。粉末材料在变形过程中由于孔隙的存在,体积不变定律已不再适用,粉末材料的变形遵循质量不变条件,因此采用Shima-Oyane本构模型作为铁屑材料屈服准则。采用建立的有限元模型,分析了不同厚度的覆层不锈钢在轧制过程中轧件宽展、铁屑相对密度等变化;研究了不同首道次压下量轧制过程中轧件横向尺寸,复合厚度比及组元变形量的变化情况等;考察了轧制道次、覆层材料、铁屑量以及轧辊直径等对轧制结果的影响。通过研究发现铁屑采用粉末体结构,模拟结果与实验结果更为接近。增大不锈钢壁厚,增大首道次压下量,增加轧制道次,均能提高两金属间的接触法向应力,而在较小压下量轧制时更有利于不锈钢壁厚的均匀分布。随轧制道次的增加,铁屑芯轴的三向压应力不断增大,可以有效减小不锈钢管内铁屑的微孔洞,这些为不锈钢铁屑芯复合轧制奠定了理论基础。