热轧管线用钢轧制工艺及数学模型

介绍高韧性管线钢技术开发中的轧制工艺及数学模型。在综合测定的基础上，对轧制工艺及力能参数进行了全面的分析；采用热加工模拟机，对轧制规程和控冷制度进行了试验研究，对热轧工艺提出改进；在研制材料变形抗力模型时，考虑了残余应变的影响；利用生产数据，建立起轧制压力模型和能耗模型     

热连轧机轧制力和轧制力矩模型研究

研究了一种适用于热连轧机的新型高精度轧制力和轧制力矩模型,建立了一个轧制力功系数和轧制力矩功系数的新型指数公式,将两个系数的表达式统一起来,仅含"压下率"和"压扁半径与出口厚度之比"两个影响因子,形式简洁,物理意义明显.给出了新型指数公式中待定参数的确定方法,求得的待定参数值对不同钢种和不同精轧机架具有通用性.预测实践表明,新型轧制力和轧制力矩模型提高了热连轧过程中轧制力和轧制力矩的预报精度,可用于热轧板带生产线精轧机架的在线控制.     

棒线材实现无孔型轧制的研究

利用修正后的Z Wusatowski宽展模型对棒线材实现无孔型轧制进行研究,并对其轧制稳定性条件和轧制力能参数进行了分析和计算。结果表明,在最大倾歪角和导卫间隙系数范围内,棒线材是可以实现无孔型轧制的。     

连轧管机的自激振动分析

无缝钢管的轧制变形区作为轧制过程的工作界面,其动力学特性对连轧管机的轧制振动有决定性影响.分析了动态情况下轧制界面上的界面摩擦、轧制变形规律、轧辊运动等行为机理及其耦合特性,建立了轧制界面的动力学模型,通过模型研究轧制工艺参数与轧制力能参数的关系,分析了连轧管机的自激振动发生的原因,并用数值模拟方法分析了在不同轧制条件下的轧制变形区的工艺参数与连轧管机的自激振动关系,为解释连轧管机的自激振动机理提供理论基础.     

基于目标函数的冷连轧轧制力模型参数自适应

为提高轧制力模型的预报精度,提出了一种基于目标函数的轧制力模型参数寻优方法该方法通过建立轧制力模型参数自适应目标函数,以变形抗力和摩擦系数模型中的自适应系数作为寻优参数,采用Nelder-Mead单纯形算法对目标函数进行求解,从而获得满足轧制力精度的模型自适应系数本文提出的轧制力模型参数自适应方法已应用于某1700mm五机架冷连轧机组.现场应用表明:采用轧制力模型参数自适应后,轧制力模型计算值与实测值的均方差由不采用自适应的129%降至32%,证明该参数自适应方法能显著提高轧制力模型预报精度,满足在线控制要求.     

平辊轧制矩形件脱方规律的研究

通过钢辊轧制铅件模拟热轧钢件,研究了平辊轧制矩形件过程,轧件的宽高比、鼓形比和压下率三个参数对脱方的影响。通过实验建立了平辊轧制矩形件及轧件脱方的回归模型。此模型可对平辊轧制矩形件产生的脱方量进行定量计算。     

中板轧制过程板坯弯曲生成与抑制之一--轧制参数特征

中板轧制过程板坯弯曲现象是中板生产中普遍存在的难题，针对这一问题，利用测试技术对中板轧制过程板坯生成弯曲时的轧制参数进行了综合测试，摸清了轧制参数的变化规律及特点，为板坯弯曲的机理研究和设备改造提供了可靠的科学数据。     

无缝钢管轧制过程的振动稳定性分析

无缝钢管轧制过程中的压下量对连轧管机的振动稳定性有重要作用,进而影响产品的质量.本文采用动力学方法分析无缝钢管的轧制过程,建立了轧制过程的力学模型和微分方程,用数值方法进行了轧制过程的稳定性分析,确定了稳定轧制的压下量范围,为无缝钢管轧制工艺参数的设定提供了参考.     

基于流函数的H型钢轧制力能参数模型

通过合理的假设对H型钢变形区进行分区,基于流函数方法确定了各个变形区的速度场,建立了H型钢万能轧制力学模型.在此基础上,使用Powell多参数优化算法优化变形区参数以使变形区的总功率达到最小并最终求得H型钢轧制力能参数.计算中采用高斯积分的方法,使得计算结果更加准确.计算结果表明,腹板和翼缘的延伸率相同时,本文模型计算结果与经过实验数据验证的有限元结果的误差不超过1.53％,当偏离标准工况较大时,通过适当修正,亦可保证本文方法的计算精度.在腿腰延伸比λ=1附近时,模型计算的轧制力与有限元结果变化趋势相同.在合理的力臂系数情况下,两者结果吻合较好.     

热轧液压AGC的动态模型的研究

根据液压AGC系统的构成，同时考虑轧机辊系轧制力的影响，建立了热轧液压AGC系统的动态模型。分析结果表明，所建立的动态模型简单且利于分析轧制过程中各种因素对轧制精度的影响，为系统的优化设计及系统控制性能的研究提供了基础．     

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。     

中板轧制过程板坯弯曲生成与抑制之一──轧制参数特征

中板轧制过程板坯弯曲现象是中板生产中普遍存在的难题．针对这一问题，利用测试技术对中板轧制过程板坯生成弯曲时的轧制参数进行了综合测试，摸清了轧制参数的变化规律及特点，为板坯弯曲的机理研究和设备改造提供了可靠的科学数据．     

Impact of asymmetry deformation on microstructure and mechanical properties of AZ31B alloy sheets deformed by on-line heating rolling

The effect of asymmetry deformation on microstructure and mechanical properties of AZ31 sheet was investigated in the present paper. Two AZ31 sheets were rolled together with an on-line heating rolling mill and separated from each other afterwards. For each sheet, the strain on both surface during rolling was asymmetry and this rolling method is called asymmetry rolling (AR) in present work. For comparison, symmetry rolling (SR) was also carried out on the same rolling mill that only one sheet was rolled in one pass. The sheets deformed by AR showed more homogeneous microstructure with higher recrystallization level and symmetry distributional basal texture. Moreover, SR sheets showed many narrow shear bands which distributed as “V” shape along rolling direction, while less shear bands with wider size are observed in AR sheet. The shear bands in AR sheet distributed as a line and across the entire thickness of the sheet, resulting in layered bimodal structure. Based on the unique microstructure and texture characteristics, AR sheet has lowest mechanical property anisotropy and a good balance of strength and elongation.     

乳化液性能对摩擦系数影响机理及工程实用模型的研究

以往现场对冷连轧过程中摩擦系数的研究主要偏重于带钢特性、轧制工艺以及工艺润滑制度,乳化液的pH值、铁粉含量、皂化值等性能参数对摩擦系数的影响以定性研究为主且不能定量分析,本文以某冷轧薄板厂1220五机架冷连轧机组为研究对象,在大量的现场实验与理论研究的基础上,充分结合冷连轧机组的设备与工艺特点,定量研究了乳化液性能对摩擦系数的影响,建立了相应的工程实用模型,并将其应用到生产实践,使得轧制压力的预报精度控制在15%以内。     

微观组织和织构对H65黄铜带材折弯性能的影响

电子产品关键部件小型化对黄铜合金带材折弯性能提出了更高的要求。研究了微观组织和织构对H65黄铜带材折弯性能的影响规律和影响机制。结果表明：带材平行于轧向折弯较垂直于轧向折弯更易于产生表面褶皱和裂纹,且随着折弯半径的减小,折弯性能降低。折弯变形过程中带材外表面易形成剪切带,所产生的剪切变形是造成表面褶皱和开裂的主要原因。微观组织不均匀、较强的Brass织构易导致带材折弯过程中产生剪切变形,造成带材折弯性能下降。通过调控热处理工艺来调整带材织构,减少或抑制剪切带的产生,能够提升带材的折弯性能。     

异径轧制对AZ31镁合金薄带微观组织的影响

考虑到轧制镁合金薄带板形的控制精度要求,采用小辊径同径轧制和异径轧制工艺分别制备了0.5,1.0 mm的AZ31镁合金薄带,研究不同工艺过程中板材内部晶粒微观组织的变化规律以及同径轧制与异径轧制在轧制过程中的对称性问题.结果表明:0.5 mm异径轧制和同径轧制板带的晶粒尺寸分别为8.8和10.1μm,1.0 mm的分别为13.6和16.7μm.0.5 mm的异径轧制与同径轧制的单元等效塑性应变最大值分别为0.42和0.29,1.0 mm的分别为0.75和0.66,与实验结果相符.0.5 mm同径轧制的特征节点在板带上中下部的等效米塞斯应力和剪切应力分布对称,异径轧制的分布非对称.0.5 mm板带经过250,300,350℃退火1 h后,异径轧制的晶粒长大较缓慢,同径轧制的晶粒长大较快.350℃下,异径轧制的晶粒尺寸为9.8μm,同径轧制的为24.9μm.     

非对称热轧高品质不锈钢复合板可行性模拟研究

利用特厚规格复合板与较薄规格复合板进行非对称组坯,采用ABAQUS有限元软件对其热轧过程中的应变、接触应力及温度分布进行计算,并通过温度补偿及冷却控制的手段,对热轧非对称复合坯的可行性进行模拟分析。结果表明,采用非对称组坯设计,有利于特厚复合板碳钢层与不锈钢层在各道次轧制中的界面结合;通过控制复合坯上、下表面的温差,能有效改善板坯翘曲现象,并可一次性获得一块宽幅特厚复合板与一块宽幅较薄规格复合板,提高生产效率;此外,采用非对称组坯设计还可实现控轧控冷,保证芯部不锈钢与碳钢的协同变形,促进其界面结合。     

异步轧制的刚塑性有限元分析

异步轧制与传统的轧制方法不同。它是通过上辊慢速和下辊快速的线速度差值来实现的。异步轧制的主要优点是降低轧制力和能量损耗。本文是利用平面应变刚塑性有限元法对异步轧制过程进行结构的变形分析。 计算条件取自文献中的试验条件，因此计算结果可以用试验数据相比较。由多种条件的数值分析来讨论搓轧区和差速比对轧制力、轧制力矩的影响。 计算结果符合实测的结果，可以认为刚塑性有限元法也是解决异步轧制的一种有效工具。     

基于径向基神经网络的薄板平整轧制力预报模型

冷轧薄板在平整轧制时具有轧件厚度薄、压下率小的特点,其平整轧制力往往计算困难,精度难以保证.针对上述情况,提出一种基于参数修正的轧制力数学模型来计算其平整轧制力.同时,为进一步提高计算精度,运用RBF(Radial Basis Function)神经网络来预测该平整轧制力数学模型的计算误差,并将该误差与数学模型的计算值相结合,完成对其的修正.离线仿真结果表明,薄板平整轧制力数学模型在经过自身修正参数及RBF神经网络的2次修正后,计算精度可达到6%以内,具有较高的工程应用价值.     

螺旋孔型斜轧连接颈受力分析

针对球墨铸铁的螺旋孔型斜轧试制中存在的主要轧制缺陷之一的早断现象，推导并建立了轧制过程中的轧件连接颈受力分析模型。通过两个实例分析计算，解释了连接颈在成形段初期或中期出现的早断现象，为轧辊参数的设计提供了依据。