铝材冷轧中基础油的润滑作用及影响因素

从轧制变形区油膜的形成入手，研究了铝材冷轧中基础油的润滑作用及影响因素．结果表明：变形区油膜的形成及所处的润滑状态受基础油的类型、粘度、轧制速度及表面粗糙度的影响，变形区油膜厚度与润滑作用密切相关，但油膜过厚会导致磨擦因数过小，不利于添加剂作用的发挥和轧后铝板表面质量的提高．因此，变形区处于混合润滑状态时其参数为最佳     

热轧润滑对中厚板轧制力和表面特征的影响

通过中厚钢板热轧工艺润滑实验,分析了不同工艺润滑条件下中厚钢板热轧过程中轧制载荷与压下率的关系,研究了工艺润滑对钢板表面质量的影响,并结合实验钢的连续冷却转变曲线,探讨了工艺润滑条件对钢板组织转变的影响.结果表明:中高质量浓度比低质量浓度热轧油能更有效地降低轧制力;粗轧阶段比精轧阶段降低轧制力效果更明显.工艺润滑可改善中厚热轧板的表面质量,降低板面粗糙度,并促进钢板表面处在轧制过程中的铁素体转变,减少表面附近的带状组织,使轧后表面处组织均匀细小,减小表面缺陷产生的概率.     

切削油对工件表面粗糙度的影响

在切削加工中,合理使用发削油能显著降低工件表面粗糙度。研究表明：（１）切削油的粘度越小,刚切削油的润滑效果越好,切削力越小;（２）进给量和切削深度愈大,则切削油润滑效果愈差,切削力和工件表面粗糙度下降的幅度愈小,进给量的影响尤为明显。     

冷轧过程中的混合润滑特性

基于Christensen的表面粗糙峰分布假设,以轧制理论、流体力学理论为基础建立了考虑表面粗糙度的冷轧混合润滑模型,并提出了混合润滑摩擦状态约束关系式用来判别摩擦状态.对不同条件下油膜厚度、接触面积比、压应力及摩擦应力分布情况进行了仿真分析.结果表明:随着压下率的增加,油膜变薄、界面接触面积比增加、应力增大;同时,表面粗糙度对界面接触面积比及应力分布有较大影响,粗糙度增加,界面接触面积比增加,压应力及摩擦应力均增加.较高的润滑液黏度或轧制速度可以有效地降低轧制界面摩擦力及轧制力.     

纳米润滑对波纹轧制铝合金板材表面质量的影响研究

针对波纹轧制工艺,设计实验研究了纳米润滑对波纹轧制铝合金板材表面质量的影响。在室温、轧制速度为0.1 m/s、压下率为40%的工艺条件下,对规格为200 mm×60 mm×3 mm的1060铝合金板材分别进行了无润滑和纳米润滑状态下的波纹轧制实验。对轧后铝合金板材的波峰、波谷表面形貌及表面质量进行了分析。结果表明:纳米润滑后铝合金板材的波峰、波谷处较为光滑,缺陷较少。波峰全域及局域的表面粗糙度数值较无润滑时分别降低25%和24%,波谷全域及局域的表面粗糙度数值较无润滑时分别降低22%和24%.纳米颗粒在波纹轧制过程中对铝合金板材表面进行了修饰,起到了切削和填充的作用,板材表面质量得到显著改善。研究结果可为表面质量良好的铝合金板材轧制工艺制定提供理论参考。     

轧制时工艺润滑的研究

从轧制过程工艺润滑的减摩降压作用出发,研究了诸因素的影响关系,如润滑油性能、辊缝内油膜厚度、变形区几何形状、变形温度及试样表面粗糙度等与润滑效果的关系。     

冷轧带钢表面粗糙度影响因素及控制策略

结合电火花毛化轧辊磨损形貌以及轧制界面油膜厚度的分布,建立真实表面接触的带钢表面粗糙度生成模型,研究轧辊全服役期内冷轧界面粗糙度的转印过程,并使用生产数据对模型进行验证。利用所建立的带钢表面粗糙度生成模型,确定不同磨损情况下油膜厚度与粗糙度Ra复印率的拟合关系,以此分析来料厚度、带钢屈服强度、压下率以及轧制速度对成品带钢表面粗糙度的影响。建立以调整成品机架压下率与轧制速度的冷轧带钢表面粗糙度控制策略。研究结果表明:压下率和轧制速度对表面粗糙度的转印行为有明显影响,能够成为调节带钢表面粗糙度复印率的主要手段。     

基于轧制界面表面粗糙度特征的板带轧机混合润滑特性研究

综合运用平均雷诺方程、Christensen随机粗糙峰分布理论、摩擦润滑理论和金属轧制变形理论,建立考虑表面粗糙度特征影响的轧制工作界面混合润滑模型,并采用该模型系统分析基于不同表面粗糙度方向、压下率、轧制界面膜厚比、接触载荷比、界面流体压力和接触面积比等混合润滑摩擦性能参数随润滑油卷吸速度或工作区位置变化的情况。研究结果表明:粗糙度横向分布更有利于润滑性能的提高;在相同表面粗糙度下,随着压下率增大,接触面积比和膜厚比减小;在相同压下率下,膜厚比随工作界面润滑油卷吸速度的增大而增大,而接触载荷比和接触面积比随之减小;工作界面表面粗糙度对界面流体压力分布有较大影响,在表面粗糙度最小处流体压力最小。     

板带钢热轧润滑作用机理及润滑效果

通过建立汽化燃烧区对热轧变形区进行分析计算,发现无论在热轧变形区入口处的汽化燃烧区,还是在变形区,油水混合液都没有足够的时间达到燃点,仍以液体形式存在.采用四球摩擦试验机进行了油膜强度和摩擦因数测定并进行长磨试验.磨斑表面观察表明:当轧制油在水中的质量浓度大于2 g.L-1时,润滑状态为边界润滑,该状态下的润滑作用效果取决于油膜强度,并非轧制油的质量浓度.采用2 g.L-1质量浓度进行轧制润滑生产试验,验证了上述研究结果.润滑有效地降低了轧制压力,同时对冷却水污染最小,取得了很好的润滑效果.对于不同的轧制产品与工艺而言,建议轧制油使用的质量浓度应小于10 g.L-1,否则轧制油残留可能引起冷却水污染.     

高速轧制工作界面表面形貌对混合润滑状态下冷轧过程的影响

根据平均Reynolds方程、Peklenik表面模式参数理论和混合润滑条件下大体积塑性变形理论,建立混合润滑状态下冷轧板带分析模型.系统分析混合润滑状态下,基于工作界面表面形貌,工作界面油膜厚度、摩擦因素随速度和压下率变化的情况;以及基于不同的压下率和表面形貌,界面压力、接触面积随工作区位置变化的情况.分析结果表明:在表面粗糙度所有排列方式中,油膜厚度随着压下率增大而下降,表面粗糙度横向排列产生最高的油膜厚度,表面粗糙度纵向排列产生最低油膜厚度.对于同样的压下率,随着界面无量纲速度的增大,表面粗糙度横向排列有最小的油膜厚度增量,表面粗糙度纵向排列产生最大的油膜厚度增量;表面粗糙度纵向排列下的摩擦因数最大,横向排列下的摩擦因数最小,各向同性排列介于两者之间;压下率越高,摩擦因数越高.表面粗糙度横向排列情况下,界面应力的分布要平缓得多.     

变形区润滑油膜对冷轧板带材表面质量的影响

冷轧后板带材表面质量主要取决于辊面粗糙度和变形区润滑油膜。本文研究了轧辊与轧件原始粗糙度以及压下率等因素对轧后板面光洁度的作用.为获得光洁度高的板带材表面,应选择光洁度高的辊面与采用最佳压下率轧制。     

冷轧铝板表面质量影响因素的研究

从冷轧后的铝板表面粗糙度、表面光亮度(含退火状态)及表面显微形貌入手,研究了轧辊温度、加工率及工艺润滑剂中的添加剂等因素,对轧后铝板表面质量的影响。结果表明,随轧辊温度升高,冷轧铝板(含退火状态)表面光亮度均有不同程度提高,轧后表面粗糙度下降;道次加工率增大,冷轧铝板表面光亮度增加,但表面粗糙度随之增大;添加剂对冷轧铝板退火表面光亮度影响较大,尤其是酯肪酸,当添加剂含量达到一定值后,铝板退火表面光亮度下降。     

不锈钢覆铝板的四层对称轧制复合

运用四层对称轧制复合法对不锈钢覆铝板的生产工艺进行了研究。通过与传统的二层非对称轧制复合对比,发现四层对称轧制复合法的生产效率提高了近１倍,制备的复合板较平直;在试验条件下,四层对称轧制复合时不锈钢、铝的延伸系数相差较小;四层对称轧制复合制备的复合板的结合强度比二层非对称轧制复合的略大。     

铝箔粗轧过程中黑色散油点的成因与对策

介绍了铝箔粗轧过程中黑色散油点的表现形式和产生机理,对其影响因素进行了综合分析.通过引进岗位竞争激励长效机制,提高员工的产品质量责任意识;进行设备改造,加装和固定挡油、导流、三次吹扫装置,合理的调节轧制线高度和轧制出口排烟能力,发挥中间吹扫、中间接油板、边部辊缝吹扫、板面吹扫的作用,减少轧制带油;严格控制铝箔坯料内在冶金质量,减少轧制脱粉;加强工艺油品管理,预防轧制油品老化变质;搞好文明生产,定期清洁轧机.有效地减少了铝箔粗轧箔材表面黑色散油点缺陷的发生.     

Morphology observation for surface orange peel and fracture in tension sample of aluminum alloy sheet and characterization of nano hardness

The tension property of aluminum-alloy sheet with different microstructures is measured,and the surface and tension fracture morphology of tension sample with and without orange peel are observed by using scanning electron microscope(SEM).Surface roughness and nano hardness of tension sample are measured.The results show that the average elongation of the samples with orange peel is lower than that without orange peel;especially the r value of perpendicular to the rolling direction is much lower than that without orange peel.The tension surface of the orange peel samples is very rough;various parameters of surface roughness are higher.Under the observation of SEM,a wider sliding band with a micro crack on the surface of orange peel sample can be found.The various parameters of surface roughness without orange peel sample are near to zero,the sliding band is narrow and without micro cracks.The dimple width in tensile fracture of orange peel sample is larger than that without orange peel sample,but shear lip is narrower.The nano hardness testing results show that samples with orange peel behave high elastic modulus,high hardness,and high maximum load,but low plastic deformation depth.These mentioned features can completely describe surface and fracture morphology of tension samples with orange peel.     

外冷在铝材铸轧过程中的作用机理

外冷技术是实现铝材超薄快速铸轧的关键技术之一,它通过在铸轧过程中对铝板和辊套外表面进行强制冷却以达到提高系统的传热能力,增加铸轧速度,提高铝材质量的目的．作者在研究了铸轧过程传热模型和辊-板系统温度场特点的基础上,分析了外冷板面和辊面对辊套和铝板的温度场及铸轧速度的影响规律．研究结果表明随着铸轧速度的提高,外冷板面对提高铸轧速度的影响逐步减少,而外冷辊面对提高铸轧速度的影响逐步增强．造成这一现象的原因在于外冷板面和外冷辊面对提高铸轧速度的作用机理不同,因此,应将辊面外冷作为外冷技术的发展方向,通过采用高效外冷介质,合理设置外冷区间来满足超薄快速铸轧对外冷技术的要求．本研究对确定铝材铸轧过程中的外冷技术方案,具有重要的意义．     

LY-12铝合金熔化的临界碰撞速度

借助于二级轻气炮,实现了ＬＹ－１２铝合金弹丸以４￣６ｋｍ／ｓ的速度对铝双层板的超高速碰撞。对ＬＹ－１２铝合金球形弹丸超高速冲击铝双层板熔化的临界条件进行了研究。     

薄铝带轧制工作辊边部接触的建模与仿真

为研究冷轧机在轧制薄铝带时工作辊边部接触对辊系受力和铝带断面形状的影响,借鉴弹性悬臂梁法和影响函数法的处理思想,建立了适用于实际生产在线控制的铝冷轧机辊系变形模型,并对不同入口铝带厚度、弯辊力、工作辊的接触状态进行仿真研究.仿真结果表明:工作辊边部接触力随入口厚度增加而增加、随弯辊力增加而减小;工作辊边部接触轧制时,轧机出口铝带凸度和横向厚差小于非边部接触轧制,有利于铝带边部减薄控制,但降低了铝轧机边部板型调控能力,在轧制中应尽量避免.     

轧制油对铝箔退火表面质量的影响

针对铝箔轧后退火时,轧制油对铝箔表面的污染进行分析研究.首先利用热重与差热分析仪对轧制油和添加剂的退火失重和差热曲线进行测定,发现轧制油随温度增加,经历了两个阶段变化:先大量挥发,后发生氧化.退火油斑的形成取决于后者,这从理论上解释了轧制油在退火时的热物性变化对铝箔退火表面的影响.