不锈钢包覆碳钢切屑复合角钢轧制有限元模拟

为开展高附加值型材轧制研究,代替整体不锈钢型材,节约不锈钢资源,以角钢为例,提出一种复合角钢的生产方法。将表面处理过的碳钢切屑填充到不锈钢管中,密封后制作成组合坯料,通过孔型法热轧来制备。根据坯料特点设计出复合角钢孔型系统,将碳钢切屑简化为粉末材料,采用Marc软件中的Shima模型对轧制过程进行有限元模拟。模拟结果表明:在合理的轧制工艺条件下,各道次孔型填充良好;轧件的形状尺寸满足设计要求;两金属最终实现了复合;碳钢切屑的密度实现了均匀化,相对密度达到0. 99以上。     

40Cr凸轮轧槽不变轧制工艺的研究

针对凸轮常见生产方法存在的材料利用率过低、产量低、生产周期长等问题,尝试了轧制成形工艺。基于DEFORM刚塑性有限元法建立了凸轮轧槽不变,只改变辊缝的多道次轧制过程的三维有限元模型。模拟分析总延伸系数不同时轧件的孔型充满度,确定出最佳轧制道次为2;分析坯料直径不同时轧件的孔型充满度及变形均匀性,确定出最佳坯料直径为Φ72 mm。在Ф160 mm×200 mm两辊轧机上验证了在最佳轧制道次和坯料直径下,40Cr凸轮的轧槽不变轧制成形工艺。实验得到轧件横截面组织分布与模拟应变分布规律一致,证明了模拟结果的准确性。     

建筑用钢筋的轧制工艺研究

采用菱-菱孔型系统对不锈钢与碳钢覆层钢筋进行了轧制试验,研究了轧制道次、压下量、轧制温度与后推力对覆层钢筋轧制界面组织与剪切强度的影响。结果表明,随着轧制道次、压下量、轧制温度的增加界面复合效果得到改善,剪切强度逐渐增加。在相同道次下,采用后推力轧制后试样的界面结合效果都优于未施加后推力的轧制试样。     

累积叠轧工艺对AgSnO2复合材料组织和性能的影响

采用原位反应合成法制备AgSnO2复合材料,在温度700℃对其进行累积叠轧。利用XRD、光学显微镜等研究了AgSnO2复合材料的物相组成以及各轧制道次后样品的金相组织,结果表明,累积叠轧工艺对AgSnO2复合材料的显微组织均匀化程度影响显著。实验测试了各道次轧制后样品的硬度、密度以及电阻率与轧制道次的关系,分析主要因素对样品力学与电学性能的影响机理。     

TC4钛合金热连轧棒材孔型改进

为了使φ15·5 mmTC4钛合金热连轧棒材组织更加均匀、晶粒更加细小、性能更加优异,优化设计了φ15·5 mm TC4钛合金热连轧预精轧棒材孔型,并对比分析了原孔型和优化孔型轧制的φ15·5 mm TC4钛合金棒材预精轧各道次的变形量、显微组织和力学性能。实验结果表明,优化设计的φ15·5 mm TC4钛合金热连轧预精轧棒材孔型中除预精轧2的道次变形量比原孔型低,其余各道次的变形量几乎都高于原孔型,而且都在20%以上;采用优化孔型轧制的φ15·5 mm TC4钛合金热连轧棒材显微组织中初生α相含量较原孔型轧制的初生α相含量增多,其分布更加均匀、细小;优化孔型轧制的棒材各项力学性能都优于原孔型轧制的棒材。     

ECAE法制备铜铝双金属复合棒材数值模拟与试验研究

利用Deform-3D有限元软件对铜铝双金属复合棒材室温4道次B_C路径ECAE变形过程进行模拟，研究了金属流动、挤压载荷、等效应变以及平均应力的分布及变化规律；并在自行设计的模具上进行了试验验证，成功制备出铜铝双金属复合棒材，对变形材料进行了物理网格试验及组织性能测试。结果表明，ECAE工艺下铜铝双金属复合棒材内部存在剧烈剪切变形区，复合坯料由不稳定变形逐渐过渡为均匀协调变形，材料内部处于理想的三向压应力状态，静水压力较高，界面处金属结合紧密。4道次ECAE挤压后，铜铝双金属复合坯料整体变形相对均匀，平均累积等效应变量为4.49。随着挤压道次的增加，载荷峰值不断增加，同时复合坯料内部显微硬度不断升高，但包覆层增幅大于芯部材料。     

不锈钢/碳钢复合钢筋内外温差轧制工艺研究

为考察轧件内外温差对不锈钢/碳钢复合钢筋热轧变形及性能的影响规律,通过有限元软件模拟不锈钢/碳钢复合钢筋热轧过程,并实验测量了不同温差下金属间的结合强度。结果表明,不锈钢/碳钢复合钢筋坯料的温度梯度影响着钢筋变形以及金属间的冶金结合。提高坯料表面温度,不锈钢外壳轧制后的不均匀程度增加,沿圆周方向壁厚差为0.32 mm,但两金属间形成更致密的冶金结合,剪切强度为247 MPa,较均温条件下提高了62.5%。坯料表面水冷提高了金属间的接触应力和芯部金属的三向应力,但等效应力/该温度下的屈服应力值随水冷时间延长而降低,水冷1.5 s后两金属的剪切强度为0,金属间不能形成冶金结合。     

镁合金铸轧板坯包铝轧制复合工艺研究

采用热轧复合的方法,将纯铝板包覆在镁合金铸轧板坯表面,多道次大压下轧制工艺制备出了镁铝复合板,研究了轧制温度、道次压下量及热处理工艺对复合板组织和力学性能的影响。结果表明:当轧制温度为400℃,道次加工率为30%~35%时,镁、铝板材可以实现良好的复合;随着复合板材热处理温度的提高,复合界面脆化程度增大,板材力学性能下降。     

特殊钢轧制过程的有限元分析

通过有限元仿真模拟圆坯进入菱－方孔型的前两道次的轧制过程, 研究了坯料在菱－方孔型中的变形规律。模拟仿真结果表明: 在根据传统理论设计的菱?方孔型中, 第1道次菱形孔角度偏小, 使得菱形孔压下量偏小, 宽展较小, 从而在第2道次方形孔中轧出的轧件对角线偏差较大; 而将第1道次菱形孔角度增大后, 压下量增大, 宽展变大, 使第2道次方形孔轧制后的轧件对角线基本一致。基于改进后的孔型系统, 已成功采用圆坯生产出中空钢。     

辊切分轧制的探讨

我厂轧钢车间原主要以60mm方坯为原料,部分采用50mm方坯,主要产品为小型圆钢、角钢。由于小坯料的供应越来越紧,1985年我厂开始使用80mm以上的大坯料,如将这种坯料进一步开坯成60mm方坯,二次成材成本太高;而直接轧制成小圆钢、小角钢,轧钢设备又不能适应。不仅是冷床长度不够,而且轧制道次过多,为了解决这些矛盾,我厂决定采用辊切分轧制技术。下面就我厂用50mm方坯辊切分轧制φ14mm圆钢一例探讨几个问题。     

Flash welding Hadfield steel to rail steel

The results of investigation of the special features of the formation of the structural and phase composition of R6M5 steel – TiC composite coatings in relation to the content of titanium carbide are presented. It is shown that the amount of retained austenite in the hardened layer does not exceed 5% of the total volume of the matrix already after adding 5% titanium carbide. The mean size and the volume fraction of the titanium carbide particles decreased in analysis of the structure from top to the bottom of the deposit.     

不锈钢复合钢管制造工艺

不锈钢复合钢板是一种将耐腐蚀、耐热、耐磨的不锈钢作为覆层,采用强度相对较高、塑性韧性较好的碳钢或低合金钢作为基层的高效金属材料。因此,由其制作而成的不锈钢复合钢管以其良好的力学性能、耐腐蚀性能和低廉的价格被广泛应用于建筑、机械制造、压力容器和石油化工等工业生产中。但不锈钢复合钢管的成型和焊接工艺较复杂,结合工程实际对(25 mm+3 mm)的Q245R+304L的不锈钢复合钢管的成型及焊接工艺进行探讨分析。以Q245R+304L不锈钢复合钢管的成型和焊接工艺为例,通过分析材料的特性和焊接性,并经工艺试验和焊接检验,最终确定了不锈钢复合钢管的制造工艺。     

耐热钢-不锈钢复合钢板容器的焊接

通过对耐热钢－不锈钢复合钢板的焊接工艺试验及焊接工艺评定，确定了合理的焊接工艺及热处理工艺，并成功运用于4台复合钢板换热器的焊接制造中，取得了良好的效果，不仅保证了产品的各项力学性能及不锈钢复层的耐蚀性能达到技术指标，还为同类产品的焊接积累了宝贵的经验。     

ZG310-570铸钢与45钢异种材料的焊接

ZG310—570铸钢及45钢含碳量高。焊接性差。针对焊接易出现的的淬硬倾向、热影响区的脆化和焊接冷裂纹问题,提出了解决措施,制订出可行的焊接工艺,在焊接生产中获得了较好的结果。     

马氏体钢与奥氏体钢的焊接工艺

通过对马氏体钢和奥氏体钢各自焊接工艺特点的分析,探讨了其组合的异种钢焊接的特殊性,较详细地从焊接材料的选择、焊接工艺以及热处理方面进行了阐述。并针对电站锅炉热电偶套管(奥氏体钢)和主汽管道(马氏体钢)异种钢的焊接,提出了主要的工艺要点,认为无论选用什么样的焊接材料都必须进行预热和热处理。     

ZG35SiMn钢与20g焊接工艺

在某还原铁项目中,冷却窑的轮带和筒体采用焊接连接,筒体材质为20g,轮带材质为ZG35SiMn。通过分析两种材料的可焊性可知,ZG35SiMn可焊性较差,20g可焊性较好。为避免焊接裂纹的产生,在两种被焊金属之间加入过渡层,首先采用A402焊条在轮带上施焊,然后用A507焊条将筒体和A402焊成一体,焊接方法采用短道焊。实践证明,采取这种工艺方法取得了良好效果。     

Electroslag cladding of low alloy steel with stainless steel

Abstract

Cladding of a low alloy steel slab with stainless steel was carried out using a modified electroslag remelting technique. It is shown that the thickness of the cladding that can be achieved via electroslag remelting is dependent on the fill ratio used. The effect of power input on the joint profile obtained is reported. A combination of low fill ratio and relatively low power input is essential to minimise penetration of the base slab by the liquid metal. A satisfactory joint profile and defect free joint can be obtained via the optimisation of these process parameters. The clad product was successfully forged and rolled, which indicates satisfactory strength of the clad joint.     

扩大连铸钢品种提高钢质量

连铸技术迅猛发展，连铸比大幅度提高，企业为了扩大连铸钢品种，提高铸坯质量，增强市场竞争能力，对钢生产流程进行结构优化，列举一些重点企业近年来开发品种和结构优化的模式。     

Development of a bonding interface between steel/steel and steel/Ni by ultrasonic welding

Ultrasonic welding is a solid-state welding technique that can bond materials at a relatively low temperature and pressure. In this study, steel/steel and steel/Ni combinations were successfully bonded by ultrasonic welding, and the development of the bonding interface was examined. The bonding strength was obtained by a lap shear test and increased with welding time, as did the fraction of bonded area observed by SEM. The bonding process sequence was investigated by SEM and electron backscatter diffraction (EBSD) analysis of a cross-section at the bonding interface. It was revealed that abrasion is caused by oscillation to form small particles consisting of steel and Ni and that the particles are grown and subsequently flattened with welding time. Bonding is achieved by the flattened particles spreading along the bonding interface without any voids.