中厚板多道次热轧过程有限元连续模拟

基于有限元软件Marc,建立了中厚板多道次轧制过程的三维热力耦合弹塑性有限元模拟模型.以等效空心辊替代实心辊,既考虑了轧辊压扁及弯曲变形对其轧件变形的影响,又减少了单元数目并缩短了计算时间,构建了能够将多道次轧制过程连续模拟的有限元输入数据生成系统.通过其网格重划分模块和参数传递模块,使得前一道次的变形与温度的计算结果可用于后一道次模型的初始形状和初始参数,避免了网格畸变引起的计算困难,实现了多道次热轧过程的连续模拟.以某厂实际生产中的7道次连轧参数为例,进行了7道次热轧的连续模拟,所得各道次轧制力及温度结果与实测值吻合,轧辊压扁及轧件厚度分布符合实际规律.     

H型钢多道次粗轧工艺过程的数值分析

为了分析现有型钢轧制工艺的合理性,必须综合考虑轧件的微观组织演化、轧制力等多方面因素.为此,文中提出了针对H型钢多道次轧制过程的综合数值分析流程,通过热模拟实验和金相观测,建立轧件材料的高温屈服应力模型及奥氏体再结晶预报模型,并构建基于网格重构的多道次仿真分析方法.对某11道次H型钢多道次粗轧过程的仿真计算表明:轧制力的计算结果和现场实测数据吻合较好,现有多道次粗轧工艺对轧件腹板的晶粒细化作用较为明显.     

扩展卡尔曼滤波在中厚板轧制道次修正中的应用

大量中厚板轧制的现场实践表明,高精度的厚度尺寸必须通过稳定的在线道次辊缝修正获得.扩展卡尔曼滤波在轧制道次修正中的应用,不但解决了仪表反馈数据的处理问题,并为道次状态的更新提供了一个更为精确的预报模型.对轧制过程中主要模型进行线性化的推导,使得该预报模型可以准确地预报轧制过程中的关键参数,并可通过这些关键参数计算出后续道次的辊缝修正值.研究结果应用于安钢中板厂后,厚度控制命中率提高了14.2%     

轧制道次间插入冷却对特厚钢板组织与性能的影响

使用实验轧机旁冷却装置配合轧机进行轧制实验，研究轧制道次间不同冷却工艺对特厚钢板组织和性能的影响规律.研究结果表明:采用道次间冷却工艺可以在全厚度方向获得组织细化及强韧性提高效果，采用强冷道次间冷却实验钢1/4处晶粒尺寸可细化至10μm，强度为376MPa，-40℃冲击功为169J;心部晶粒尺寸可细化至15μm，强度为360MPa，-40℃冲击功为123J.本工艺可形成470μm厚表层细晶层，晶粒尺寸可细化至5μm;粗轧道次间插入冷却工艺轧制钢板强度和冲击韧性优于中间坯冷却工艺;随冷却强度增加，钢板内部组织明显细化且强度大幅提高.     

H型钢粗轧道次工艺过程数值分析

以中型H型钢粗轧道次工艺过程为研究对象,通过热模拟实验建立了Q235流变应力模型,并选择某11道次典型规格H型钢的粗轧过程进行仿真研究,对轧制过程中轧制力及奥氏体晶粒尺寸变化进行了分析,结果表明：粗轧轧制力仿真结果和现场实测数据具有较高的吻合度;此外,粗轧过程能够有效细化腹板处晶粒,但芯部及翼缘晶粒细化不明显,因此其晶粒的细化必须依靠后续精轧过程实现。     

多道次可逆立-平轧制的数值模拟

利用显示动力学方法和重启动方法,以现场实际轧制参数为基础,对5道次可逆立-平轧制过程进行了数值模拟.结果表明:厚件在轧制过程中容易产生双鼓变形,而薄件一般出现单鼓变形;立辊轧制可以有效地纠正双鼓变形,避免形成边部金属夹层;对角部节点进行跟踪发现角部的金属最终流动到板坯的上下表面;立轧具有一定的修复微小缺陷的作用,从而改善和提高了带钢的边部质量.该方法的应用为可逆轧制分析提供了新的分析方法,可以为立-平轧制的各道次提供准确的轧制参数.     

轧制温度和道次变形量对铝阳极Al-Mg-Sn-Bi-Ga-In性能的影响

采用析氢测量法、计时-电位法(E-T曲线)、Tafel曲线、扫描电镜和能谱分析等分析测试方法研究不同轧制工艺的Al-Mg-Sn-Bi-Ga-In铝合金阳极在80℃、在浓度为5mol/L NaOH电解液中添加缓蚀剂Na2SnO3的电化学性能和耐腐蚀性能。研究结果表明:按道次变形量40%进行轧制时,随着轧制温度的升高,开路电位负移,而活性和耐腐蚀性能先提高后降低;在370℃进行轧制时,随着道次变形量增大,开路电位正移,活性逐渐降低,而耐腐蚀性能先提高后降低;在370℃,按道次变形量40%进行轧制时,铝合金阳极的综合性能最佳。     

多道次中厚板热轧过程的综合数值解析法模拟

采用微分方程的解析解法和数值解法相结合的思路建立了中厚板热轧过程温度场、变形场和轧制力的综合求解模型.在该模型中,考虑到轧件厚度方向的温度梯度远大于沿宽度和长度方向的温度梯度,因而将热传导方程简化为一维微分方程,基于拉格朗日坐标建立了温度场的级数解法.针对中厚板轧制的速度场特点设定了速度场函数,基于欧拉坐标架建立了应变速率和应变的数值解法,从而解决了多道次轧制过程的温度场与变形场连续计算问题.利用该模型模拟了中厚板12道次热轧的成形过程,给出了轧件温度随时间的连续变化曲线以及各道次的轧制力、应变和应变速率的分布和大小.模拟结果与工业现场实测数据吻合较好.     

热加工中道次间残余应变率对流动应力的影响

采用恒应变速率凸轮式压缩试验机，测定研究了ＧＣｒ１５、１６ＭｎＮｂ钢在两道次变形过程中，热加工道次时间间隔对钢流动应力及道次间软化率的影响规律。     

完全再结晶区多道次变形时晶粒的变化

含微量钛的16Mn钢在奥氏体完全再结晶区进行恒温、恒道次变形量和恒道次间隙时间的多道次变形后奥氏体晶粒变化的研究,发现多道次变形后奥氏体晶粒尺寸会达到一个极限尺寸,达到极限尺寸所需总变形量和达到的极限晶粒尺寸因变形条件而异。变形温度越高达到所需总变形量Rorit越小,达到的越大,道次变形量越大,达到所需总变形量越大,达到的越小,道次间隙时间的影响小。根据实验结果,提出了在奥氏体完全再结晶区控制轧制该钢种时的合理工艺制度是要保征在950℃左右有2道次以上,道次变形量为20％的变形。     

最少蝶式孔型轧制角钢变形规律的研究与实践

本文以轧制过程相似理论为依据,在实验室轧钢机上模拟研究了用2～3个蝶式孔型轧制角钢的变形规律并归纳出轧制工艺要点,以及建立了计算变形量的数学模型。数学模型已经过NO.2.5～7角钢孔型设计的实践检验,证明具有较高的精确度。生产实际证实:采用2～3个蝶式孔型的孔型系统能实现稳定轧制并获得NO.2.5～7用钢。由最少蝶式孔型组成的孔型系统具有简化轧辊车削、节约轧辊和容易调整等优点。     

板坯在立轧、平轧道次中的变形研究

作者以纯铅模拟轧制试验为基础,分析了板坯在立轧、平轧时的变形情况,建立了板坯在立轧、平轧时试样宽展的新模型。试验表明,该模型精度较高,可为热轧窄带钢实施计算机宽度的设定及宽度的自动控制提供技术依据。     

对650轧机开裂机架修复焊补工艺的探讨

唐山钢铁公司第二轧钢厂的650轧机机架在使用中出现裂纹,经焊补后再次开裂。本文就裂纹产生的原因和如何正确安排焊补工艺进行讨论。     

箔带轧机辊缝中力场分布规律的研究

首次将箔带轧机辊系结构视为三维多体接触问题进行研究,并对轧件的塑性行为予以理想化,运用有限元法成功地求得了辊缝中力场的分布规律,计算结果与实测结果相吻合．这为箔带轧机设计、轧制工艺优化和板形控制等提供了一个高精度的分析方法．图４,参５．     

UPC轧机轧辊辊面曲线的探讨

讨论了ＵＰＣ轧机轧辊辊面曲线的形成，推导了曲线方程，计算并讨论了抽辊量，方程系数和轧件宽度对辊缝轮廓的影响。     

轧机轴承内圈有限元分析

轧机轴承破坏的形式之一是内圈引导挡边油沟处的破损.本文采用三维有限元法对轴承内圈,特别是对挡边油沟部分的应力状态进行了分析计算,为轧机轴承结构的优化设计提供了可靠依据。     

滚动摩擦机理和滚动摩擦系数

指出古典滚动摩擦定律存在着一定的局限性,对滚动摩擦机理从摩擦学观点进行了探讨,分析了滚动阻力来自微观滑动和弹性滞后.通过一系列金属和非金属材料的摩擦试验,测得滚动摩擦系数值及其变化规律,从而指出了影响滚动摩擦系数的主要因素.最后认为,滚动摩擦系数还须靠实测来确定.     

1700四辊可逆式板带粗轧机工作辊轴承载荷谱分析

四辊轧机工作辊轴承不承受轧制力．理论分析和实验研究证实，该类轧机工作辊轴承径向仅承受平衡缸产生的平衡力．稳态轧制及空运转时轴承受稳定的径向载荷，咬入和抛钢时轴承受径向冲击载荷．四辊可逆式轧机偶道次轧制过程中轴承轴向载荷甚小，但奇道次轧制过程中轴向载荷很大．轴向载荷过大是四辊轧机工作辊四列圆锥滚柱轴承失效的主要原因．应增大轴承锥角以提高轴向承载能力，同时采取措施控制轴承座与机架窗口间的间隙，以降低轴向载荷．     

热轧中板轧制变形规程的优化设计

研究热轧中板轧制变形规程的在线优化设计,包括轧制前的预计算以及轧制中的在线修正. 在轧制数学模型基础上,将轧制规程优化设计分为负荷分配道次和板形道次. 在板形道次,给出其线性规划数学模型,并利用单纯形算法求解,分析了不同约束集对最优规程的影响并进行了仿真,确定了最佳约束集. 轧制过程中利用实测数据进行模型自适应及规程在线修正. 经若干中板厂应用结果表明,该方法节约轧制时间且板形良好,异板差0.1 mm之内的命中率大于95%,成材率提高0.5%.     

径向辗环进给速度规范的理论与应用研究

本文论述了径向辗环的塑性变形条件及其特点，分析了瞬时极限压下量，导出了辗压时间、进给速度的计算公式．文申还用实例计算了径向辗压命齿轮坯的进给速度，并进行了实验验证．研究结果对确定径向碾压进结速度规范具有实用意义．