薄壁无缝钢管顶管过程拉凹缺陷研究

为了解决CPE顶管机组轧制薄壁无缝管实际生产中出现的管壁拉凹问题,基于某钢管公司?114 mm CPE顶管机组的装备和工艺条件,借助于有限元分析软件Simufact,对42CrMo4钢管典型规格?111 mm×4.35 mm顶管过程的辊模力、各机架轧件出口壁厚、应力应变及相对滑动速度进行了分析。结果表明,顶管过程中,减壁量较大的机架之间存在张力作用,机架减壁量越大,轧件在辊缝处壁厚减薄量越大;轧件在辊缝处所受到的轴向应力均为拉应力,在靠近轧件头部一段距离内轧件所受到的轴向拉应力较大,发生壁厚拉凹的倾向性增大。机架过大的减壁量和减壁率引起的轧件沿孔型宽度方向的严重不均匀变形、机架间大的张力及芯棒与轧件间过大的速度差引起的芯棒拽入力是顶管过程管壁拉凹缺陷产生的主要原因。     

薄壁无缝钢管顶管过程拉凹缺陷研究

摘要：为了解决CPE顶管机组轧制薄壁无缝管实际生产中出现的管壁拉凹问题，基于某钢管公司114mm CPE顶管机组的装备和工艺条件，借助于有限元分析软件Simufact，对42CrMo4钢管典型规格111mm×435mm顶管过程的辊模力、各机架轧件出口壁厚、应力应变及相对滑动速度进行了分析。结果表明，顶管过程中，减壁量较大的机架之间存在张力作用，机架减壁量越大，轧件在辊缝处壁厚减薄量越大；轧件在辊缝处所受到的轴向应力均为拉应力，在靠近轧件头部一段距离内轧件所受到的轴向拉应力较大，发生壁厚拉凹的倾向性增大。机架过大的减壁量和减壁率引起的轧件沿孔型宽度方向的严重不均匀变形、机架间大的张力及芯棒与轧件间过大的速度差引起的芯棒拽入力是顶管过程管壁拉凹缺陷产生的主要原因。     

包钢带钢厂350连轧机工作辊稳定性分析

本文分析了影响轧机工作辊稳定性的主要因素,认为辊径、轧件前后张力差值及工作辊偏移量是其因素,而以工作辊偏移量影响最大。     

宝钢1220mm连退机组炉内张力控制系统研究

宝钢1 220 mm连退机组生产薄料镀锡和镀铬原板,该机组炉子段采用小张力控制工艺,且炉内没有设计张力辊,所以整个炉子段张力控制难度大,在生产过程中曾出现过SF(均热)段炉辊之间的速差很大,造成带钢表面划伤、炉内张力波动、带钢易跑偏断带等问题,影响机组高速稳定通板。以SF段为例,深入分析炉内张力控制系统,从张力控制策略上进行局部优化,改进炉辊LSC控制功能,并且在炉辊速度控制中引入带钢温度补偿值,从机组运行实绩看,对抑制炉辊速差、张力波动、带钢跑偏具有较明显效果。     

双机架四辊可逆冷轧机组辊系稳定性分析

轧制过程中辊系的稳定性影响轧辊轴承和轴承座等部件的使用寿命以及轧件质量。设置合理的工作辊偏移距,可保证轧机辊系在负载状态下满足稳定性的力学约束。针对双机架可逆冷轧机组,轧件要在两台轧机上往复进行多道次轧制,且两机架前、后张力设定策略不同的情况,结合现场实际轧制规程,分析了采用不同轧辊偏移方向时轧机辊系的受力状态,确定了保证辊系稳定的工作辊偏移距。研究结果可为双机架可逆冷轧机组辊系稳定性提供有益参考。     

高速线材精轧机组的轧制张力与轧件变形关系的研究

根据轧制φ6.5mm盘条的工艺设计，研究了轧件在精轧机组中的轧制张力和轧件变形的关系，分析了辊径，孔槽磨损，进精轧机组坯料尺寸等因素对各架次轧制张力，轧件变形的影响。从而探讨合适的工艺调整方法。     

四辊冷轧时板形控制的数学模型

板形控制是目前板带轧制理论中一个十分重要的课题。在板带轧制时,板形的好坏主要取决于轧件延伸均匀性的控制,具体反映到轧辊辊缝的控制。辊缝的形状和尺寸取决于轧制力引起的轧辊挠曲和压扁,以及原始辊型、辊缝、磨损、热膨胀的大小。本文从对板形平坦的基本条件分析着手。确定板形控制的公差带,建立了板形控制的分割型数学模型。通过这个模型,可以确定轧制力,轧辊变形与出口轧件厚度的关系。通过各种调整手段,如改变辊型、张力、弯辊力等,改变辊缝的形状和尺寸,使轧件沿横向均匀延伸,从而获得满意的板形。     

窜辊对热轧轧辊变形及轧件凸度影响的有限元分析

应用有限元分析软件LS—DYNA．采用弹塑性有限元法对四辊热轧轧件的轧制过程进行了模拟,并分析了轧后板形情况。计算模型耦合了支撑辊与工作辊之间受力、工作辊与轧件之间受力及其三者之间的变形问题,使计算结果更精确可靠。通过模拟总结出了轧后轧件凸度的变化特点,得出了窜辊对轧后轧件凸度的影响;通过对工作辊变形的分析,得出了工作辊变形对轧件凸度的影响。该仿真模拟过程对于实际生产具有指导意义。     

防止椭圆-圆孔型系统轧件发生扭转的措施

八钢小型轧钢厂中、精轧采用椭圆一圆孔型系统在生产过程中多次发生轧件扭转，经分析认为圆孔型入口导卫磨损的程度直接影响轧件扭转程度和产品质量。为防止轧件产生扭转，将入口导卫椭圆导辊改成菱形导辊，解决了轧件扭转的问题。     

用正交设计的方法进行轧制H型钢时轧件与立辊间前滑的研究

生产 H 型钢时,由于万能孔型与轧边机按连轧型式布置,故要合理控制两机架间轧辊转速,保证轧件在轧制时机架间不受张力或仅受微张力,有必要研究、寻找万能孔型中轧制 H 型钢时的前滑规律。故本文首先从理论上分析了产生前滑的机理,并通过实验,得出了在万能孔型中轧制 H 型钢时轧件对立辊前滑的规律。据此,便可合理掌握轧辊转速,避免轧件因受力而改变断面尺寸或出现堆。拉钢现象。     

粗轧板坯侧翻变形的数值模拟

针对板带热轧过程中易产生各种边部缺陷的问题,利用有限元法对粗轧可逆道次轧制过程进行了数值模拟,分析了不同立轧和平轧道次中轧件变形的情况,特别是角部金属由侧面逐渐翻转到轧件上表面的变化过程。结果表明,平轧道次轧件主要产生宽展和侧翻,且其角部金属呈拉应力状态,有可能诱发各种缺陷的产生,而立轧道次处于具有修复缺陷的压应力状态,因此优化立轧压下制度是改善带钢边部缺陷的一个重要方法。通过单元的变形过程可跟踪坯料和轧件位置之间的对应关系,这对分析带钢表面缺陷的成因并消除缺陷具有重要意义。     

粗轧板坯侧翻变形的数值模拟

针对板带热轧过程中易产生各种边部缺陷的问题,利用有限元法对粗轧可逆道次轧制过程进行了数值模拟,分析了不同立轧和平轧道次中轧件变形的情况,特别是角部金属由侧面逐渐翻转到轧件上表面的变化过程。结果表明,平轧道次轧件主要产生宽展和侧翻,且其角部金属呈拉应力状态,有可能诱发各种缺陷的产生,而立轧道次处于具有修复缺陷的压应力状态,因此优化立轧压下制度是改善带钢边部缺陷的一个重要方法。通过单元的变形过程可跟踪坯料和轧件位置之间的对应关系,这对分析带钢表面缺陷的成因并消除缺陷具有重要意义。     

基于极限静摩擦力矩的轧机打滑预测模型

 冷连轧轧制过程中,当轧制转矩大于轧辊与轧件间的极限静摩擦力矩时,轧辊与轧件之间将出现相对滑动,从而导致打滑的发生。为减少因打滑导致的冷轧带钢带钢表面缺陷,以板带轧制塑性变形基本公式为基础,将前滑区与后滑区的单位轧制力分布做线性简化,继而推导出极限静摩擦力矩模型。并以实测数据验证该模型的准确性,且从轧制转矩与极限静摩擦力矩差值的变化趋势中发现,随着轧制公里数的增加,差值有逐渐减小到零的趋势。同时利用差值小于设定阈值的方式来判定工作辊是否发生打滑,并应用于现场在线打滑预警系统中。实践证明,该模型对冷连轧工作辊打滑判定具有重要意义。     

热轧轧制压力横向分布规律及预测模型

 轧制压力横向分布规律对快速轧辊轧件一体化模型的建立、轧辊磨损及辊形预测具有重要的意义。为简洁有效地描述轧制压力横向分布,提出了轧制压力横向分布表征指标,即边中比、高次程度、一次非对称度及三次非对称度。通过有限单元法建立了轧件三维弹塑性变形模型,并根据实测数据对模型边界条件进行设置,研究了不同因素影响下的轧制压力横向分布规律。考虑到各生产因素对轧制压力横向分布的影响不完全独立,不易获得函数表达式,以多组工况下有限元仿真结果为基础,建立多生产因素影响下的轧制压力横向分布人工神经网络预测模型,为轧辊轧件一体化快速计算模型的建立奠定了基础。     

高速线材头尾超差分析

通过建立线材连轧流量方程 ,推导出拉钢系数与轧件拉缩宽度的关系式 ,并借此分析高速线材头尾超差问题。结果证明 :理论计算的轧件头尾宽度与实轧测量值相符     

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。     

张力对减定径轧制中轧件变形影响的有限元分析

运用有限元软件分析了高速线材减定径连轧过程,探讨了张力对轧件变形及宽展的影响,尤其是对轧件头、尾尺寸的影响,得到了轧件宽展和张力之间的定量关系,指出轧件尾部更易于产生过充满而形成耳子,为减定径连轧张力的正确设定提供了依据.     

热轧钢板头部弯曲行为的人工神经网络预报模型

根据单机架2500四辊可逆式轧机钢板轧制的实测数据,采用人工神经网络方法建立了钢板头部弯曲行为预报模型。结果表明,轧制过程钢板头部弯曲的人工神经网络计算值与实测值符合;当轧件上下表面温度相差较大时,上下表面温差、变形区形状特征和变形程度是影响轧件头部弯曲的主要因素。对于厚的成品板,减小道次压下量可减小弯曲;对薄成品板,增加道次压下量可减小弯曲。     

基于热-力耦合的粗轧过程头部弯曲规律

头部弯曲是热轧粗轧过程中常见的缺陷,生产过程中严重影响板带产品质量和轧制稳定性。实际生产中由于轧件上下表面温降和轧制工艺参数的不对称,轧件在经过粗轧后容易出现头部弯曲现象。为实现头部弯曲规律的模型化描述,基于传热学理论及刚塑性变分原理,利用ABAQUS软件建立了粗轧轧制过程热力耦合有限元模型。系统分析了在轧制线不对中的情况下轧件温度分布对头部弯曲的影响,及在轧制线不对中且轧件上下表面存在温差的情况下辊速比、压下率和入口厚度对头部弯曲的影响,最后通过拟合得到了各工艺因素对轧件头部弯曲的影响规律,实现了轧件头部弯曲的预测。仿真研究结果表明,随着上下表面温差的增加,轧件下扣逐渐加重;辊速比、压下率和入口厚度均对头部弯曲有影响,且相互耦合;随着辊速比的增加,弯曲角度逐渐变大,轧件头部由扣转翘;随着厚度的增加,轧件头部逐渐趋于平直;随着压下率的增加,弯曲角度在一定范围内波动;现场实测数据表明,基于所建立的预测模型,预测角度偏差在±5°之内的比例达到90.10%,验证了所建立模型的有效性,实现了头部弯曲的准确预测,能够为粗轧过程工艺优化提供参考。     

基于有限元高速线材预精轧与精轧过程的研究

为揭示线材热轧过程中轧件内部微观组织的演化特征,对某厂Φ6.5 mm规格的ML08Al线材预精轧、预水冷和精轧过程进行了有限元模拟.预精轧开始轧件温度为980℃.温度与变形的模拟结果与实际生产情况基本吻合.结果表明:整个预精轧和精轧过程中,轧件心部温度一直很高,而轧件表面温度较低;轧件的变形主要集中于轧件心部和对角线方向,这些区域更有可能达到动态再结晶的条件使晶粒组织优先细化;其心部与表层所出现的混晶组织,是由变形条件和温度条件的综合作用而产生的;加大预水冷强度可以抑制晶粒长大,提高成品组织的均匀程度.