轧制角钢的最少蝶式孔型系统及其设计特点

本文讨论了用2个蝶式孔型轧制角钠的最少蝶式孔型系统;开发了凸平底蝶式切分孔型并研究分析了其变形规律和计算变形量的回归方程;按等宽度设计的切分孔型具有切分对称性好、轧制负荷小等优点。设计的№2.5～4角钢孔型已稳定地用于生产。     

我院承担的“切分—最少蝶式孔轧制角钢新工艺研究”科研项目,一九九○年三月二十日在丰润县冶金工业公司通过技术鉴定

“切分——最少蝶式孔轧制角钢新工艺研究”项目是由我院冶金系马义德副教授和丰润县冶金工业公司共同完成的。它采用了单楔预切,无压下切分轧制和最少(2个)蝶式孔型轧制技术组成的孔型系统。此新工艺实现了120×120毫米连铸坯一次加热经12道次轧制4号角钢。它具有切分对称性好、切分阻力和弯头小、切开率及切分质量高等     

对角钢孔型设计方法及其优化孔型设计程序的探讨

本文给出了按胯下直线段和水平段长度构成等边角钢蝶式孔型的方法。按此法设计的蝶式孔型,可以保证各蝶式孔型胯下的直线段长度和轧制的稳定性以及获得需要长度的水平段。作者研制的孔型设计程序,除满足上述条件外还可以同时满足窄进宽的需要和有足够的顶角部份变形量,从而避免了啃伤轧件和保证获得尖角的产品。     

关于角钢切分孔型中宽展和顶角充满度的探讨

本文采用石膏轧辊轧制蜡泥的实验方法,对热轧角钢时金属在自由宽展平底切分孔型中的变形规律进行了模拟实验。通过对实验数据的整理和分析,找出了影响轧件在平底切分孔型中宽展和顶角充满度的主要因素;从而建立起计算宽展系数和顶角充满度的回归方程。与实验室轧制钢件的数据相比较,在一定摩擦条件下,蜡泥试样的变形规律与钢件的变形规律十分相近。因而用石膏轧辊轧制蜡泥试样回归的方程,可较精确地预报出角钢切分孔型中钢件宽展系数和顶角充满度的数值。     

角钢蝶式孔型系统的改进

针对角钢蝶式孔型系统存在共用性差等问题,结合蝶式孔型系统设计原理和生产实际,对成品前孔型结构进行了改进,并对蝶式孔型系统设计进行了优化,从而解决了成品孔型厚度尺寸不稳。孔型磨损不均及蝶式孔型共用性差的问题,使换辊时间缩短15%左右。     

二辊周期冷轧管机孔型侧壁开口度分析

通过选取不同的轧辊孔型侧壁开口度对管材轧制质量,生产效率等方面的影响着手,分析研究轧制变形阶段孔型侧壁开口度变化趋势,并结合生产经验数据的取值特点,综合考虑不同规格管材在轧制过程中的变形特点及材料特性,对已有孔型侧壁开口度计算公式进行修正处理,提出新的设计公式。最后通过有限元模拟对轧制过程进行数值分析验证可行性,为轧辊孔型加工提供参考依据。     

周期轧机CARD及三维造型的研究与开发

阐述了周期轧管机组孔型设计原理,针对变断面孔型的形状和尺寸都随着轧辊转动而变化的特点,通过对周期轧机孔型的变形原理、设计过程及参数的选取,综合地考虑各种因素,建立了周期轧管机轧辊孔型优化的数学模型;并结合计算机辅助孔型设计(CARD)技术所编制的软件实现了孔型参数优化、孔型数据管理、孔型图形绘制以及孔型打印等功能.同时,还讨论了CARD系统中复杂曲线图形生成原理及其实现过程,通过数据传递,实现了基于二维CARD系统的轧辊三维造型,依此为基础,加上相应的控制模块,可形成设计、生产的一体化,进而形成更完善的轧辊加工控制系统.     

基于动态规划法的轧制规程设计系统

针对某钢厂的实际生产情况开发了高速线材轧制规程设计系统.以总轧制能耗最小为目标函数,采用动态规划算法进行孔型的优化.利用CAD图形的二次开发技术,实现了自动绘制轧辊孔型图形.现场测试表明:本系统能有效地降低整个轧线的总轧制能耗,轧制规程效率高,具有很好的工程应用价值.     

基于多Agent的样条有限条法的程序模型研究

冷弯型钢是由多架次轧辊轧制而成的,轧制冷弯型钢的轧辊设计依赖于孔型设计,而孔型设计则依赖于材料变形机理。将多Ａｇｅｎｔ技术用于样条有限条法,根据样条有限条法的变形理论进行材料变形机理的研究和信息化改造,建立基于多Ａｇｅｎｔ的样条有限条法的程序模型,将为研究材料辊弯变形理论和优化孔型设计打下坚实的基础。     

数值模拟在桥梁用C型钢孔型开发中的应用

本文采用塑性有限元数值模拟的方法,对桥梁伸缩装置用C型异型钢轧制孔型系统进行了研究.根据数值模拟结果,对桥梁用C型异型钢轧制中变形分配的合理性、轧件在孔型中的稳定性及轧件各部分夹角对弯曲成形的影响进行了分析,并据此进行了孔型系统改进.     

武钢大型轧钢厂Φ860开坯机轧制I16七道次改五道次的可行性分析

作者通过对武钢大型轧钢厂８６０开坯机七道次轧制Ｉ１６及五道次轧制Ｉ１８的现场有参数的测试、计算及分析，提出了８６０开坯机五道次轧制Ｉ１６的孔型及压下规程的新方案．这对缩短８６０开坯机的轧制时间，简化操作，提高产量具有实用价值。     

φ8线材孔型设计

本文介绍一种在小型横列式轧机上由６０ｍｍ方坯径１４道轧制φ８线材的孔型系统，该孔型系统较常规的设计方法节省了两个轧制道次．经多年的生产实践证明，该孔型系统的设计是十分成功的，它对于在小型横列式轧机上生产线材具有一定的理论与实用价值．     

高速线材热连轧时组织结构的计算机模拟

针对唐钢高速线材厂的生产实际,借助于理论与实验模型,通过计算机模拟研究了高速线材在承受变形时其内部因奥氏体再结晶导致的组织结构的变化。结果表明,除粗轧阶段中的强迫咬入道次以动态再结晶为主以外,其它道次以亚动态再结晶为主。个别道次仅发生少量的静态再结晶,这对组织性能及轧制负荷均有不利影响;此外发现,对高速线材轧制,Z因子对动态、亚动态再结晶的发生与否影响不大,主要影响因素是变形程度的大小。作为将理论与实验的研究应用于高速线材生产现场的初步尝试,为在实际中控制与预报高速线材的组织性能以及提高轧制负荷的计算精度提供了奥氏体再结晶规律的理论基础。     

高速线材热连轧时组织结构的计算机模拟

针对唐钢高速线材厂的生产实际 ,借助于理论与实验模型 ,通过计算机模拟研究了高速线材在承受变形时其内部因奥氏体再结晶导致的组织结构的变化。结果表明 ,除粗轧阶段中的强迫咬入道次以动态再结晶为主以外 ,其它道次以亚动态再结晶为主。个别道次仅发生少量的静态再结晶 ,这对组织性能及轧制负荷均有不利影响 ;此外发现 ,对高速线材轧制 ,Z因子对动态、亚动态再结晶的发生与否影响不大 ,主要影响因素是变形程度的大小。作为将理论与实验的研究应用于高速线材生产现场的初步尝试 ,为在实际中控制与预报高速线材的组织性能以及提高轧制负荷的计算精度提供了奥氏体再结晶规律的理论基础     

凸度板形矢量法在中厚板中的应用

为了有效控制中厚板板形和发挥轧机生产能力,将凸度 板形矢量分析法应用于中厚板轧制规程的计算·首先分析板凸度计算模型并给出相应的在线数学模型,然后分析了凸度 板形矢量法的机理·并基于该方法分析中厚板伸长阶段的轧制特点,将伸长阶段的规程计算分解成三步:伸长阶段前几个道次在轧机能力允许范围内采用大压下量,减少轧制道次;伸长阶段的后3,4个轧制道次,采用凸度 板形矢量法,控制轧件凸度和板形;通过调节总轧制道次数或最大轧制力限制系数,使得最后道次的出口厚度等于目标厚度·通过长期在线应用,表明该方法对板形有较强的控制能力,适合于中厚板的在线计算机过程控制·     

中厚板生产的高精度轧制力短期自学习

针对国内大多数企业没有安装测厚仪的现状,提出了中厚板生产中无测厚仪下的高精度轧制力自学习模型.模型通过自然对数法进行厚度族的划分,并将用于轧制力自学习的变形抗力参数按照不同的厚度族进行区分,最后模型采用了指数平滑法对各个厚度族内的变形抗力参数进行处理.以高精度弹跳模型为基础,提出将末道次实际出口厚度锁定为目标值的思想进行了各道次变形抗力参数的回归.将该模型实际应用于国内某3 000 mm轧机的过程控制系统中,获得了良好的效果.     

铸态镁合金大压下轧制对组织和边裂的影响

主要研究了道次压下率和轧制道次数对AZ31B扁锭坯大压下轧制所制备板材边裂以及微观组织的影响.轧制工艺为350℃下两道次或四道次大压下轧制.金相观察、边裂统计和XRD织构分析表明:当总压下率达到37%时,轧板开始出现边裂;并且裂纹深度随着压下率的增大而增加.随着压下率的增加,孪晶明显增多.当总压下率达到54%时,大部分区域已完成再结晶;进一步增大压下率,组织中出现变形局域化现象;当总压下率为82%,轧制道次增多时,边裂出现一定程度减弱,同时基面织构分布由双峰变为单峰.     

大规格轴承钢棒材连轧工艺有限元模拟与分析

结合现场轧制工艺条件,采用大型非线性有限元软件对大规格轴承钢棒材连轧工艺进行数值模拟,主要分析大规格轴承钢棒材在热连轧过程中各道次等效应变场和轧制力分布情况。结果表明,大规格轴承钢棒材在各道次轧制过程中的变形区域主要集中在轧件的表层,芯部等效应变较小;各道次之间轧制力急剧变化不利于轧制工艺的改善,同时也会对轧制设备提出更高的要求;各道次轧制力分布不均匀主要是由现场轧制工艺规程中各道次轧件压下量分配不当造成的。     

棒线材连轧过程数学模型

在筱开发出的孔型轧制中金属变形特性、力学性能等模型基础上,通过补充孔型尺寸计算、咬入条件验算等模型,构造出棒线材连轧过程工艺参数计算系统模型。该模型具有数学上的连续性,可描述连轧过程中各道次轧制参数的变化规律及其相互关系,并可用于建立轧制工艺优化系统。     

中厚板轧机全自动轧钢控制功能的在线实现

介绍了中厚板轧机生产线全自动轧钢功能的实现过程.对轧制过程的手动控制和全自动控制进行对比,总结全自动轧钢控制功能的实现要点.将全自动轧钢控制功能在两级计算机控制系统中进行合理分配,通过过程控制系统和基础自动化系统协调配合,实现轧制过程的水平方向辊道控制、垂直方向道次数设定控制以及轧制道次控制等全自动轧钢控制功能.现场成功实现全自动轧钢控制功能,提高了轧线的自动化水平.