液芯大压下轧机轧辊的热力耦合分析及疲劳寿命计算

液芯大压下轧机的技术难点是保证轧辊在恶劣工况下的正常工作寿命,它是连续生产的保障。本文采用有限元法中热力耦合的分析方法模拟堆焊型和辊套型两种轧辊的轧制过程,轧辊材料为综合力学性能较好的H13(4Cr5MoV1Si),计算其温度场、应力场和应变场。采用高温应变疲劳寿命法计算辊面产生疲劳裂纹寿命,应用断裂力学理论计算其裂纹扩展的寿命。经计算,辊套型轧辊热应力低于堆焊型轧辊,并且拥有更长的工作寿命。     

传动支撑辊的四辊冷軋机几个主要參数的分析

本文对传动支撑辊的四辊冶轧机的特点、轧辊受力、传动转矩和轧辊的稳定条件进行了较为详细的分析,并对轧辊最佳偏移距的确定和轧辊辊问打滑条件以及由轧辊辊间打滑条件确定最大允许压下量进行了较为详细的探讨。在此基础上提出了较为精确的计算公式和简化公式。上述工作对设计轧制薄带材和大压下量单张不可逆轧制复合板材的传动支承辊的四辊冷轧机以及在该轧机上进行轧制生产,都有着重要的实际意义。     

1780热连轧机轧辊的动力学分析

以1780热连轧机机组第五架轧机在轧制过程中发生振动为背景,建立轧辊三维模型,利用ANSYS软件对其进行动力学分析,计算出工作辊和支承辊的各阶模态参数。工作辊的第3阶和第11阶振型纵向变形较大,造成较大辊缝,对轧制厚度影响最大;支承辊的第1阶和第7阶振型轧辊纵向位移明显,五倍频振动是带材或轧辊表面产生明暗条件原因。     

1780热连轧机轧辊的动力学分析

以1780热连轧机机组第五架轧机在轧制过程中发生振动为背景,建立轧辊三维模型,利用ANSYS软件对其进行动力学分析,计算出工作辊和支承辊的各阶模态参数.工作辊的第3阶和第11阶振型纵向变形较大,造成较大辊缝,对轧制厚度影响最大;支承辊的第1阶和第7阶振型轧辊纵向位移明显,五倍频振动是带材或轧辊表面产生明暗条件原因.     

带钢高速轧制时摩擦的研究

为了从理论上确定一些主要轧制参数,必须知道金属与轧辊间接触摩擦系数的大小。不充分研究高速轧制过程和缺乏轧制速度在大范围变化下,采用不同工艺润滑轧制时的摩擦数据,就难于实现这一目的。应用校核法进行研究,获得接触摩擦的有关实验结果。在300和180二辊轧机上对薄钢带进行高速轧制,轧辊经过淬火和研磨,其表面粗糙度几乎相同,相当于ΓOCT—2759—59的六级。     

1700热连轧机轧辊温度场及热凸度研究

研究了国内某1700热连轧机轧辊温度场有限差分模型及热凸度模型,采用C++语言编制离线仿真程序,计算某一轧制周期工作辊温度场及热凸度,得到轧制过程不同时刻工作辊表面温度及热变形情况.F2,F3和F4轧辊上表面在轧制结束后最高温度分别为58.1,73.1和81.2℃;表面最大变形量(半径方向)分别为193.979,275.259和333.433μm.对CVC轧辊而言,轧辊表面温度分布及热变形变化明显受到轧辊横移的影响.将程序计算得到的轧辊表面温度与实测值比较,两者吻合较好,表明轧辊温度场模型及热凸度模型具有较高的计算精度.     

考虑上/下工作辊非对称运动的热轧机水平振动研究

研究热连轧机上/下工作辊水平振动机制及其影响因素。首先,考虑上/下工作辊非对称运动,轧制界面的负阻尼效应以及非线性刚度等影响因素,建立板带轧机上/下工作辊水平振动非线性动力学模型。然后,对某厂热连轧机F2机座进行振动测试试验。对振动过程进行仿真,研究轧机结构间隙、轧制力和摩擦负阻尼对轧机水平自激振动的影响。研究结果表明:工作辊水平振动剧烈,上/下工作辊振动相位相反,振动优势频率为40和130 Hz。上/下表面摩擦因数呈反向周期性变化,引起轧辊辊身产生振纹,振动频率为42 Hz及其倍频,仿真与实测结果相符;轧机结构间隙越大、轧制力越大、负阻尼系数越小,轧机系统稳定性越差。     

基于Matlab的PSW轧辊棍形设计

三棍行星轧机(PSW)因其高效、节能、环保且可实现轧件无旋转轧制,而成为棒材、线材和管材连轧生产线粗轧道次最佳设备。建立轧件不转动轧制轧辊曲面的数学模型,设计考虑轧制切向滑移的轧辊棍形计算流程。利用Matlab人工智能语言二次开发出轧辊棍形计算程序,运算得到了轧辊棍形数据。在Pro/E中建立轧制三维装配模型,证实了轧辊棍形几何形状的合理性。通过轧机轧制调试试验,验证所设计的轧辊棍形满足轧件不转动条件。     

热轧润滑影响轧辊磨损的效果(由热摩耗试验机得到的润滑摩耗特性)

在热轧带钢轧机的精轧机列中,为了减少轧制负荷和轧辊磨损,现已在使用热轧油。轧制油多是根据试验轧机轧制负荷减少的效果加以选择的,但不一定负荷减少轧辊磨损也减少。润滑油影响轧制负荷的效果不论是在试验室,还是在现场都比较容易评价,     

高速轧机工作界面的负阻尼特性

轧制界面作为轧制过程的工作界面,其动力学特性对轧机振动有决定性影响.作者分析了动态情况下轧制界面上的金属塑性流动、界面摩擦学、工作辊运动等行为机理及其耦合特性;通过研究工作辊振动对界面润滑膜厚的影响以及界面动态摩擦学行为对金属塑性流动的影响,建立了轧制界面的动力学模型,并对轧制界面的阻尼特性进行了数值仿真.研究结果表明在混合润滑条件下,轧制界面因润滑膜厚动态变化可产生负阻尼,界面阻尼的大小与轧制工艺、轧辊表面状态、润滑剂特性等参数密切相关,为解释轧机自激振动机理、控制或消除轧机颤振提供了理论基础.     

金属塑性加工工作界面非稳态润滑轧机振动控制

针对轧机垂直系统经常发生的自激振动现象,综合运用轧制理论、流体力学理论、润滑摩擦理论以及机械振动理论,建立考虑辊缝非稳态润滑过程轧机系统振动模型。该模型综合运用工作界面上的轧制力模型、界面摩擦模型、工作辊运动模型构成的界面薄膜约束多重耦合模型,定量分析一些主要参数对轧机垂直自激振动临界速度和振幅的影响。研究结果表明:轧制润滑乳化液的黏度越大,振动的临界速度越低;轧件的出口厚度越小,入口厚度越大,振动临界速度越低;轧件的变形抗力越高,振动临界速度越低;轧辊、轧件的表面粗糙度越高,轧机振动临界速度越高;轧辊半径越大,振动临界速度越高;轧机垂直系统本身的正阻尼(工作辊间阻尼以及压下油缸阻尼)越大,振动临界速度越高,振幅也越小;轧制速度越高,振幅越大。     

中厚板轧制过程中轧件头部翘曲的影响因素与控制方法

对中厚板轧制生产过程中,影响连续生产效率的轧件头部弯曲的影响因素:轧件温度分布、压下量、轧制线不同高度与辊径等进行分析,并对各因素控制对比进行分析,确定对轧机上、下轧辊的转速差进行控制的方法,实现对轧件头部弯曲的在线调整.     

中厚板轧制过程中轧件头部翘曲的影响因素与控制方法

对中厚板轧制生产过程中，影响连续生产效率的轧件头部弯曲的影响因素：轧件温度分布、压下量、轧制线不同高度与辊径等进行分析，并对各因素控制对比进行分析，确定对轧机上、下轧辊的转速差进行控制的方法，实现对轧件头部弯曲的在线调整。     

轧机支撑辊堆焊修复工艺

通过对中板2800轧机支撑辊利用药芯焊丝埋弧堆焊修复后,工作层硬度达到HRC≥42,提高了轧辊的耐磨性,降低了成本,堆焊后进行了实验分析,得到了最佳堆焊规范要求.     

快速超薄铸轧机铸轧辊变形热力耦合模型

快速超薄铸轧机铸轧辊的辊芯与辊套为 2种不同材质配合而成的复合体 ,存在不连续的结合面 ,辊芯内有几何结构复杂的内冷水槽而非单一实心体 ,周向温差较大 ,其温度场为非对称三维温度场 ,工作在多种物理场 (热、力 )下 ,作者运用热弹性力学理论 ,建立热弹耦合方程并求解 ,并结合接触压力 (轧制力分布 )模型 ,确定了铸轧辊温度场边界条件 ,得到了超薄铸轧机铸轧辊变形的计算模型     

异步轧制及其润滑

前言在板材轧制中,如能使轧制力降低,板的凸度就可减小,平整度随之提高,有利于提高产品的精度。另外,也希望由于轧制力降低使轧制极限扩大,使轧制道次和轧机台数减少。众所周知,作为减少轧制力的手段之一就是使轧辊直径减小。这种方法只有在多辊轧机上才能考虑。但是,多辊轧机只是在某一有限的范围内是非常有效的,而轧制生产的目的和特点是大量生产。所以在一般的板材轧制中,生产性能好的四辊式轧机占大多数。这里介绍的异步轧制法可以在不减小轧辊直径,而使轧制力下降,即可保证大直径轧机的生产性能,又使产品精     

20辊森吉米尔轧机轧制过程中的辊系受力分析

基于20辊森吉米尔轧机辊系结构,建立了辊系工作辊、第一中间辊、第二中间驱动辊和第二中间从动辊的力学模型.依据某硅钢厂ZR-22BS-42型森吉米尔轧机轧辊参数和轧制计划,利用C++编程,计算了轧制过程中辊系各轧辊间接触力及各轧辊所受合力.结果表明:工作辊S与第一中间辊O接触力最大,最大值发生在轧制第2道次;第二中间驱动辊Ⅰ与支撑辊B接触力最小,最小值发生在轧制第1道次;轧制第1道次的辊系支撑辊B和C所受合力较小,相对于静压时辊系支撑辊受力降低70％以上.     

精轧工作辊烧箱问题分析

分析查找引发精轧工作辊轴承箱烧损问题频繁发生的原因,精轧工作辊轴承箱在轧机内间隙过大,且工作辊与支承辊轴线存在微小夹角,这就造成了交叉轧制。轧辊在轧制过程中产生较大的轴向力,超出轧辊轴承所能承受的载荷,造成轴承烧损。     

基于中厚板轧机工作辊磨损数学模型的研究

轧制力和辊间压力沿辊身方向分布对工作辊磨损的影响是轧机过程中常见现象,而轧辊磨损的存在严重影响了轧制过程中的控制水平,进而制约着产品的质量。针对上述问题,在重点探究轧制力和辊间压力对工作辊磨损影响基础上,基于遗传算法优化工作辊磨损模型参数,建立了四辊中厚板轧机的工作辊磨损数学模型。为了验证工作辊磨损数学模型的可信度,利用该模型计算的磨损量和现场实测值进行了误差对比,结果发现二者吻合较好。研究结果对工作辊磨损的在线预报、改善轧辊磨损和提高产品质量均具有理论指导意义。     

热带轧机轧辊表面氧化膜疲劳脱落的有限元分析

根据热带轧机工作辊与支撑辊之间的接触应力、带钢与工作辊之间的应力,以及轧制过程中的轧辊热应力解析结果,利用大型有限元分析工具ANSYS分析了热轧带钢轧辊的表面氧化膜疲劳脱落问题·结果表明,随着加载次数的增加,氧化膜在原有微裂纹处沿X方向的疲劳应力增加,这将导致在原有微裂纹处沿Y方向产生疲劳裂纹·在氧化膜与轧辊基体的结合面上,由于剪切应力的增加将发生沿轧辊氧化膜与轧辊基体结合部位X方向疲劳裂纹·由于X方向疲劳裂纹和Y方向疲劳裂纹的不断扩展,使得裂纹相遇而导致了轧辊表面氧化膜的脱落·