在节能减排大趋势下,为了降低构件质量、提高产品承载能力,工业上引入了变厚度板的概念,使得板料在不同区域有着不同的厚度。目前横向变厚度板的制备方法主要为焊接、槽展法和弯展成形法,其中焊接方法的原理是将多块不同厚度的板材焊接在一起得到变厚度板,但制备得到的产品上有影响性能的焊缝和厚度突变。而槽展法和弯展成形法的原理则是设计合适的上下轧辊孔型或者辊型来使板料金属在宽度方向上产生不均匀变形,从而实现板料宽度方向上的厚度变化。但在轧制过程中由于板料宽度方向上各点的延伸不均匀,极易产生浪形、扭转、撕裂等缺陷,且产品最大厚差比一般不能超过1:2。本文的目的是针对现有生产技术的不足,提出一种利用对称性叠轧制备横向变厚度板的新工艺,并以楔形板为研究对象,通过受力分析、实验及数值模拟的方法对轧制过程中板料产生滑动错位现象的原因和几种对滑动错位大小产生影响的因素进行研究。主要进展如下:(1)提出了一种利用对称性叠轧制备横向变厚度板的新工艺。新工艺主要包括模锻、表面处理、叠合、轧制成形、切割分离这几个关键步骤,其主要的优势为对原材料适应性强、产品极限厚差比更大以及产品板形较好等。(2)验证了新工艺的可行性。在可行性试验中,通过多道次热轧,得到了厚差比约为3.5的Q235钢横向变厚度板产品,验证了这种新工艺的可行性。(3)探究了轧制过程中板料产生滑动错位现象的原因。通过ABAQUS有限元模拟,发现在轧制过程中上下两层板料中均发生金属在宽度方向上由薄区流向厚区的情况,而这正是滑动错位现象产生的原因。(4)探究了板料斜面倾斜角度、板料间摩擦系数及轧制道次对滑动错位大小的影响。滑动错位的大小随着板料斜面的倾斜角度的增大而增大,当板料斜面倾斜角度为3°时,试样的滑动错位大小为0.9 mm,相对于板料斜面倾斜角度为6°时的2.7 mm,其减小了三分之二;随着板料之间摩擦系数的增大而减小,使用黏性喷漆进行防粘连处理时的试样滑动错位大小仅仅为0.15mm,相对于使用石墨纸作为防粘连夹层时的1.3 mm,其甚至减小了 88.5%;大体上随着轧制道次数增大而有减小的趋势,经过4个道次轧制成形试样的滑动错位大小为1.4 mm,相对于经过2个道次轧制成形试样的3.1 mm,其减小了约54.8%。(5)给出了几个在新工艺轧制过程中减小板料滑动错位大小的方法。可以通过改变板料之间的摩擦系数来实现滑动错位大小的减小,比如使用表面较为粗糙的材料来进行防粘连处理;也可以通过设计合理的轧制道次来实现滑动错位大小的减小,比如适当增加轧制道次数。