中厚板边部折叠模拟实验及机理研究

通过对中厚板边部折叠试样的检测分析,对其产生机理和影响因素进行研究. 结果显示,中厚板边部折叠现象是板材横轧宽展过程中侧面材料在轧制中受轧辊作用而翻转到板材表面的结果. 折叠缺陷处所观察到的微观组织结构,是轧制前板材表面在高温下形成的氧化铁及脱碳层形成的. 建立了轧制有限元数值模型,证实折叠缺陷是在轧制过程中由侧面的折叠翻转所造成的. 通过实验室实验,得到铸坯边部质量、轧制制度、宽展道次及轧制压下量对中厚板折叠缺陷的影响. 实验结果表明横轧宽展导致折叠缺陷的出现,铸坯边部质量对其没有影响,轧制过程中铸坯侧边的折叠经翻平形成表面折叠缺陷,随着横轧展宽的道次及压下量增加,折叠缺陷距边部距离变大.     

热连轧粗轧区FES宽展模型及其优化

为了满足某厂1580热连轧机宽度控制精度需求,提高宽展模型的广泛适用性,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,对热轧粗轧区立轧--平轧过程进行了模拟.根据模拟数据,系统地分析了轧件宽度、厚度、轧辊直径、立辊侧压量和厚度压下量对"狗骨"宽展、自然宽展和绝对宽展的影响规律.利用模拟数据并结合现场数据构造了FES(finite element simulation)"狗骨"宽展模型和自然宽展模型,并建立了PSO-BP神经网络(粒子群BP神经网络).最后,FES宽展模型与PSO--BP神经网络相结合预报第1、3和5道次的宽展,其预报值与实测值误差在1mm以内的均达到了99%以上,达到了宽度控制的精度要求.     

热轧圆钢轧制薄带钢的实验研究

利用热轧圆钢代替冷轧薄板生产发蓝带钢,主要研究了Ф12 mm的圆钢在热轧薄带过程中的宽展及轧制后薄带的力学性能情况。在利用铅棒模拟热轧圆钢轧制薄带的实验中发现,采用角轧的方式可明显增大薄带的宽展,且角轧时的送入角与薄带的宽展符合关系式Δb=28.67-0.26α。此外,在本实验中,当送入角一定时,薄带的宽度随着轧件压下量的累积呈线性增长变化。同时用热轧圆钢模拟实验验证了此结果,并表明:由于轧制的方式不同,薄带的宽展变化较大,且采用角轧方式时,随着送入角的减小,宽展增加明显。热轧后的薄带强度可达到540 MPa,达到了一般强度级别薄带的水平,这为利用热轧圆钢生产大宽厚比、高强度发蓝带钢的可行性解决方案提供了实验依据。     

中厚板平面形状控制的立轧参数神经网络识别

根据中厚板轧制过程平面形状立辊控制的原理和现场生产数据,采用人工神经网络方法,建立了立轧参数的识别模型,应用效果良好。并用该神经网络模型计算,得到了各影响因素驿立轧量设定值的影响。     

修正遗传神经网络预测中厚板轧机轧制力

在实际生产过程中,传统轧制力数学模型存在较大误差,影响计算精度.提出将BP网络与修正遗传算法相结合,利用BP网络的指导性搜索思想和遗传算法的全局搜索能力预测中厚板轧机轧制力,并建立预测模型.同时,根据模型编制相应的程序及界面.以邯钢中板厂、普阳中板厂现场数据为基础,通过数据优选,选择较优数据进行离线轧制力预测,预测精度优于传统的数学模型,预报精度的相对误差可以控制在4%以内,能够满足生产需要.     

连铸大方坯轻压下过程的变形行为

首先从理论上描述了轻压下过程铸坯的三维变形行为,并采用有限元法定量分析了轻压下工艺对铸坯变形行为的影响规律.结果表明:铸坯宽展变形和延展变形达到平衡后,随着压下量增加,铸坯延展率随压下量呈直线关系变化.在相同轻压下条件下,随铸坯长宽比和中心未凝固率的增加,铸坯宽展效率和延展效率下降,压下效率增加.     

调宽轧制平轧过程轧件角部应力研究

对调宽轧制“狗骨”材在平轧过程中的变形行为进行了有限元模拟,分析了“狗骨”材峰顶位置、最大狗骨高度、道次压下量对平轧过程轧件角部拉应力的影响·结果表明:“狗骨”材峰顶位置对轧件角部拉应力影响较大,达到66·7%,最大狗骨高度、道次压下量对轧件角部拉应力影响较小;随着狗骨位置的增加,轧件角部拉应力增加·研究结果对指导生产、提高成材率具有重要意义·     

基于转角增量关系的FDK锥束重建改进算法

单圆形轨迹不能满足锥束投影精确重建的充要条件是经典FDK算法出现锥向衰减伪像的根本原因.通过斜平面转角增量关系的分析,推导出同锥角斜平面间转角及其增量的计算关系,进而得出FDK算法是对同锥角斜平面族上有限视角的投影数据进行重建,并且在滤波反投影重建过程中存在转角关系不匹配问题.针对上述两个问题,提出了一种利用转角及其增量关系对FDK算法进行改进的新方法,改进思路也进一步推广到T-FDK算法中.Shepp-Logan模型的仿真实验结果表明在适中或较大锥角情况下,改进算法显著改善了FDK算法所存在的锥向衰减伪像.     

中厚板边裂的形成与控制

边裂是中厚板常见的表面缺陷之一。连铸坯角部表面横微裂和皮下气泡缺陷及轧制中轧板上下表面不均匀变形是边裂产生的主要原因。通过控制钢中w[Als]，避免高温浇注，选用合适的保护渣，控制矫直温度，保持铸机状况良好，改善铸坯角部的表面质量；通过减小横轧展宽量，提高板坯加热均匀性，保证轧制压下量，优化轧机配辊，减小轧件边部的不均匀变形？可大大降低中厚板边裂的发生率。     

轧长展宽法控制边部形状的研究

作者通过理论分析和生产试验，开发了一种新的中厚板平面形状控制方法──轧长展宽法来控制边部形状，使轧后的板形和侧边折叠现象大大改善，经济效益显著。     

基于有限元数值模拟的宽厚板热轧过程宽度控制ANN模型

利用商业有限元分析软件DEFORM-3D,建立宽厚板热轧过程中立辊侧压和随后平轧过程的三维热力耦合刚塑性有限元模型.模拟了不同板坯厚度、板坯宽度、立辊压下量和平辊压下率条件下320种立辊侧压和随后平轧过程,探讨了不同工艺参数对调宽效率的影响规律.模拟结果表明,调宽效率随着板坯宽度和立辊压下量的增加而升高,随着板坯厚度和平辊压下率的增加而降低.基于上述有限元数值模拟结果,借助BP人工神经网络,建立了热轧宽厚板立轧-平轧宽度控制模型,经测试,模型预测的调控效率与有限元数值模拟结果符合很好.将宽度控制模型用于宽厚板实际热轧过程的有限元数值模拟,模拟轧件宽度与实测宽度吻合很好.     

在线高精度中厚板凸度计算模型

基于普通中厚板四辊轧机,利用影响函数法分析了轧件宽度、轧制力、工作辊和支撑辊尺寸和弯辊力对有载轧辊凸度的影响,并根据大量计算数据进行回归,得出在线有载轧辊凸度计算模型·分析了轧件入口凸度对出口凸度的遗传效果,综合有载轧辊凸度模型和板凸度遗传系数模型得到在线板凸度计算模型·该模型合理地考虑了轧辊变形和轧件横向流动的影响,能够真实反映出口板凸度的大小,计算精度高,是在线板形和板凸度控制的有效工具·     

轧制过程工艺参数的测量与分析

变形抗力和摩擦系数是用于设定轧制过程控制模型的重要工艺参数。文章利用在不同润滑条件下得到的实测数据，估计出变形抗力K和摩擦系数μ的值。将估计出的K、μ从参数值应用于轧制过程控制，可以提高连轧过程控制模型的精度。在实验轧机上，应用铝试样实测了板宽、张力和压下率对前滑的影响规律。     

2800四辊轧机“逆宽”轧制中的凸度控制

为了研究2800四轧机在工作辊服役后期“逆宽”轧制状态下的凸度控制问题,结合大量的现场实测数据,运用变厚度平面有限元方法建立了专门针对2800四辊轧机的辊系变形（即凸度预测）仿真模型,根据仿真计算结果,揭示届工作辊服役后期的“箱型”磨损辊形,钢板宽度及轧制力等对钢板凸度的影响关系,并提出耵应的生产中可行的控制措施。     

轧制工艺参数对钢板平面形状的影响

利用有限元法计算软件ANSYS/LS DYNA,对不同工艺参数的立辊轧边、展宽轧制及精轧的中厚板生产过程进行了模拟计算·由模拟计算知,随立辊侧压量增大,展宽轧制后板坯前端由凸鼓形向凹鼓形变化,后端始终为凸鼓形,展宽轧制后轧件切头尾长度及宽度波动量先减小后增加,精轧后轧件宽度波动变化与展宽轧制时相似·展宽比大时,立辊轧边对减少宽度波动量效果较好;要得到好的轧后平面形状,应使展宽轧制后的钢板边部保持平直或微凸·模拟计算结果为合理匹配立辊侧压量、展宽比及精轧延伸率,提供了理论参考·     

微减宽轧制技术在中厚板宽度控制中的应用

在中厚板宽度控制中,为了提高不同展宽比条件下的产品矩形度,提出微减宽轧制技术.通过分析不同展宽比条件下的展宽变化规律及横向流动因子与展宽系数的关系,建立宽度形状函数,然后根据宽度形状函数计算出沿着长度方向上各个点的狗骨回展量,根据该回展量得出立辊变辊缝减宽轧制曲线.实际应用结果表明,应用该方法产品成材率有了明显提高,具有良好的应用价值.     

一种板形预报和控制方法的应用研究

研究中厚板产生中板形预报与板形控制,以本城轧辊弹性变形理论为基础,通过模型简化和离散化建立了板凸度预报模型、板形预测模型及板形控制反馈修正模型,仿真结果表明,预测模型仿真数据较接近于实测数据,通过改变轧制过程中压下量的分配,间接实现板形控制的方法,在一定程度上,弥补了中厚板生产中无板形控制装置的缺陷。     

头部增厚法在中厚板轧制过程中的应用

分析扭振在道次轧制中的变化特点,得知头部咬入阶段的峰值扭矩是制约道次压下量的关键因素.结合整个轧制过程的稳态轧制扭矩的变化规律,提出在展宽阶段和伸长阶段前几个道次采用头部增厚法,即在咬入阶段后的稳态轧制过程适当增加道次压下量.并推导出轧制扭矩和压下量的关系式,得到道次压下量的放大范围.该方法能在不改动轧机设备的前提下提高轧机能力,适合在中厚板轧机上进行推广使用.