Zr-4薄壁管矫直过程VRM20/30矫直机矫直辊角度的调整

探讨了工业生产过程中采用VRM20/30矫直机对Zr-4合金薄壁管矫直时矫直辊的调整方法,并分析研究了矫直辊角度的变化对管材的性能影响。实验证明:矫直辊角度的调整不仅影响管材的表面质量和直线度,而且对管材氢化物取向因子起着非常关键的作用;适当的矫直辊角度能很好的解决管材头尾翘起的问题,获得良好的管材表面和直线度,同时,确保管材的氢化物取向因子控制在理想的范围内。     

6+2管材矫直机辊型曲线设计与矫直精度分析

为了改进管材矫直机的矫直质量,以材料力学和金属弹塑性理论为基础,深入研究了普通六辊矫直机和二辊矫直机的矫直过程,反映出六辊矫直机存在空矫区,不能矫直管材头尾,对此提出了一种新型复合管材矫直机,即6+2管材矫直机,可以实现管材全长高精度矫直。通过Matlab求解辊型曲线,并绘制了相应的辊型图,通过理论计算得出了辊型曲线的理想矫直精度。采用有限元软件Marc建立了6+2管材矫直机的有限元模型,并对整个矫直过程进行模拟。在理论分析和数值计算的基础之上,分析了具有一定原始曲率的管材在矫直后的直线度和圆度,证明了此矫直机的矫直能力,为提高管材矫直质量提供了一种新型矫直机。     

矫直工艺对Zr-Sn-Nb系合金管材氢化物取向的影响

核反应堆包壳管的氢化物取向因子会较大程度的影响其力学性能和使用性能。为此,使用6辊精密管材矫直机对?10 mm的Zr-Sn-Nb系合金成品管材进行矫直实验,研究辊缝值、弯曲量及矫直辊角度对其氢化物取向因子的影响。采用X射线衍射技术分析矫直管材的残余应力,采用光学显微镜观察高压釜渗氢试样的氢化物分布,并通过评级软件检测氢化物取向因子(Fn~(40°))。结果表明:辊缝值、弯曲量及矫直辊角度均对矫直后管材的残余应力有显著影响,并且管材氢化物取向因子随着残余应力的增大而增大。当辊缝值≥10 mm,弯曲量≤4.2 mm,矫直辊角度在31.5°～33.5°之间时管材残余正应力≤35.6 MPa,切应力≤37.8 MPa,此时氢化物取向呈周向或接近周向,氢化物取向因子满足技术要求。     

六斜辊管材矫直过程精度解析

摘要：以管材六斜辊矫直过程为研究对象,推导了管材经一次反弯后,弹复曲率及残余曲率的演变过程。根据管材旋转一圈弯曲2次,计算了管材全流程矫直微元段的反弯次数;借助三次样条函数,以管材与矫直辊接触点为特征点,拟合出了管材在辊系中的弯曲形态。基于所获得的函数,可以获得任意位置处的弯曲曲率;对某一微梁段的反弯弹复过程进行循环迭代,计算出管材微梁段的最终残余曲率,进而得到最终的管材矫后的直线度精度。通过与现场矫直数据对比,证明该模型能够可靠地预测六斜辊矫直精度,为科学合理的设定矫直参数奠定了理论基础。     

六斜辊管材矫直过程精度解析

以管材六斜辊矫直过程为研究对象,推导了管材经一次反弯后,弹复曲率及残余曲率的演变过程。根据管材旋转一圈弯曲2次,计算了管材全流程矫直微元段的反弯次数;借助三次样条函数,以管材与矫直辊接触点为特征点,拟合出了管材在辊系中的弯曲形态。基于所获得的函数,可以获得任意位置处的弯曲曲率;对某一微梁段的反弯弹复过程进行循环迭代,计算出管材微梁段的最终残余曲率,进而得到最终的管材矫后的直线度精度。通过与现场矫直数据对比,证明该模型能够可靠地预测六斜辊矫直精度,为科学合理的设定矫直参数奠定了理论基础。     

十辊管材高精度矫直机参数设计与仿真分析

针对薄壁管矫直过程中废品率较高的问题,本文设计矫直精度较高的十辊薄壁管矫直机,对其辊形和机架结构进行了创新设计。矫直机的第二对和第四对矫直辊采用凹凸辊形曲线,使管材在辊矩和辊间都发生弯曲,以较小的压弯量获得较长的塑性变形区域;并且,压下系统采用伺服自动控制机构,可以实现自动补偿机架变形。最后对矫直过程进行动力学分析,获得薄壁管与矫直辊之间的接触情况,分析管材在各矫直辊间的应力应变分布情况,验证本文矫直参数,辊型以及矫直机整体设计的合理性。     

小断面管材二辊矫直机压扁量分析

 压扁加反弯矫直是提高小断面管材矫直精度的有效方法,针对矫直过程中压扁量不易确定的问题,利用大型非线性有限元软件建立小断面管材二辊矫直过程的三维弹塑性有限元模型,研究了不同压扁量时接触长度、矫直力、残余应力、直线度和椭圆度的变化情况。经综合分析后给出合理的压扁量取值范围为0.45~0.70 mm。现场试验结果表明,参考此压扁量取值范围来调节辊缝可以得到很好的矫直效果,减少了辊缝调节时间。     

大直径厚壁管二辊矫直机凹辊辊型有限元研究

 辊型结构改进目的在于在保证矫直精度前提下使凹辊对研究范围内管材表层形成的2条螺旋滚光带良好衔接,减轻滚光带之间间隙与重叠量。基于二辊矫直机凹辊对管材滚光原理,对凹辊辊型结构进行了改进,增加了专用滚光区;建立了辊型曲线滚光区长度计算的数学模型。在经过有限元试算、辊型曲线修正、有限元精算三步后,研究结果证明：辊型结构改进后,在保证矫直精度前提下,凹辊对研究范围内管材滚制所成2条滚光带重叠状况有了明显改善,表层塑性应变值由改进前的0.03~0.08降至了改进后的0.03~0.05左右。     

可调角度夹送辊在精密管材矫直机中的应用

当前市场需求量较大的精密管材口径大都集中在18mm～76mm之间,具有口径偏小、质量较轻,表面质量要求严格等特点,因此这类管材在尾部出矫直机主机后采用夹送辊将被矫管材送入走钢线以内,由于当前的夹送辊角度不可调且和矫直中心线垂直,常常会将旋转前进的管材划伤,且在夹送之前上辊和管材脱开,达不到抑制管材甩动的目的,严重影响了管材矫直质量的提高。可调角度夹送辊由于具备夹送辊角度可调,下辊快速避让的功能,很好地解决了划伤管材表面、抑制管材甩动的问题,在某厂Ф80机组上发挥了效用,可以作为新上精密管材矫直机的参考。     

6+2钢管矫直机参数计算及仿真

基于斜辊矫直原理,将普通6辊矫直机与2辊矫直机有机结合起来,组成一种新型高精度矫直机,通过整个矫直过程中各辊矫直力的变化情况,对不同压弯量和压扁量下的应力应变进行了对比分析;验证了6+2矫直机的矫直能力及矫直效果,尤其分析了对管材头尾质量的提高,同时也从侧面验证了矫直工艺参数的正确性,借助MATLAB语言编写了矫直工艺参数计算面板,为实际生产提供理论依据。     

航空航天用TA18钛合金管材的研发及应用

简要介绍了TA18管材在国内外的研究发展和应用现状,分析了我国与国外在该管材研制技术、标准制定及应用方面的差距。美国在航空用TA18钛合金管材方面已有一系列标准,并不断加以修订、完善,且有成熟的生产技术,在航空航天领域广泛应用。我国中强级TA18钛合金管材已有应用,而高强级TA18钛合金管材的应用尚属空白。通过近几年的研究,国内高强级TA18管材的研制已经取得重大突破,有望在2～3年内实现国产化。     

TA15钛合金薄板平直度控制工艺初探

根据长期积累的钛及钛合金轧制经验以及TA15钛合金的性能特点,设计了TA15钛合金薄板的1^#轧制方案,并按照1^#轧制方案试制了140kgTA15钛合金薄板。分析影响薄板板形的主要因素为：①热轧工作辊的冷却;②单向轧制。提出了解决薄板平直度的2。轧制方案,并按照2^#轧制方案又试制了205kgTA15钛合金薄板。结果表明,改进后的2^#轧制方案制备出的TA15钛合金薄板,满足18mm／m平直度要求,板形的一次检验合格率为94％,且各项性能指标达到标准要求。     

TA15钛合金管材温拉伸工艺研究

本文主要对Ta15钛合金管材温拉伸时变形量对管材的性能、模具参数对尺寸精度、润滑工艺对表面质量的影响进行了研究。通过研究表明采用本次确定的拉伸工艺能够生产出尺寸精度和性能指标完全达到标准要求的管材。     

2A12铝合金厚壁管材生产工艺研究

通过对φ258×9.5mm大规格2A12合金管材的研制,进一步掌握了生产该合金管材的挤压、辊矫、张力拉伸等关键技术,为今后开发硬合金管材积累了生产经验。     

石油行业用TA18钛合金厚壁管材的研制

石油行业用TA18钛合金厚壁管材的轧制难度较大,易出现表面开裂等现象,为此提出了2种不同冷轧工艺并对其轧制过程及效果进行了对比。此外,还研究了退火温度对管材性能和组织的影响。结果表明：采用两辊冷轧配合热矫直方法,可以缩短生产周期,提高生产效率,最终获得室温力学性能满足客户指标要求的TA18厚壁管材,且平直度可以达到0．75mm／m左右,内表面粗糙度平均为0．864μm。     

高速铁路接触网用6082合金管材生产工艺研究

接触网用6082铝合金管材是高速铁路牵引供电系统的主体和关键材料,定尺长,对力学性能、表面质量和尺寸要求高。我公司通过开展工艺研究,经过成分优化,挤压速度控制,在线精密淬火,张力矫直,取得了管材研制的成功,在国内某客运专线上投入使用。     

TA15钛合金超塑成形/扩散连接的可行性研究

采用厚度为2、4 mm的TA15钛合金板材,通过超塑成形/扩散连接的方法制备TA15钛合金重要承力壁板。经宏观及显微镜观察、超声波无损检测发现,该壁板质量良好。制备与超塑成形/扩散连接壁板的材质、厚度、成形工艺及成形过程完全一致的试验件,考核其拉伸性能、疲劳性能、剪切性能。结果表明,采用该种工艺制造的TA15钛合金壁板的力学性能满足设计要求,同时也指出TA15钛合金超塑成形/扩散连接的工艺参数有待进一步优化。     

钢管斜辊矫直机辊形的一种空间算法及应用

矫直辊是斜辊矫直机上用于矫直钢管的工模具,辊形为特殊曲面,辊形设计直接决定了矫直效果。介绍了钢管斜辊矫直的工作原理及对矫直辊辊形的理论要求,选取了研究对象并建立坐标系,以矫直辊和基准钢管的空间接触曲线几何特性分析为基础,通过一系列数学路径,推导出空间接触曲线、辊形曲面、辊形母线的方程式,对辊形曲面的几何性质进行了描述。将所描述方法推导出的空间接触曲线方程式和基于共轭运动啮合原理算法推导出的空间接触曲线方程式进行了统一,实现了算法间的理论印证。利用推导出的方程式,对某一规格矫直机的辊形母线进行了数据计算和数值处理,介绍了数值处理的方法及效果。将该算法在某新建工程的3台矫直机辊形设计中进行应用,现场检测表明,在基准条件下,设计的辊形和样管的接触度良好,生产中矫直效果良好。     

钢管斜辊矫直机辊形的一种空间算法及应用

矫直辊是斜辊矫直机上用于矫直钢管的工模具,辊形为特殊曲面,辊形设计直接决定了矫直效果。介绍了钢管斜辊矫直的工作原理及对矫直辊辊形的理论要求,选取了研究对象并建立坐标系,以矫直辊和基准钢管的空间接触曲线几何特性分析为基础,通过一系列数学路径,推导出空间接触曲线、辊形曲面、辊形母线的方程式,对辊形曲面的几何性质进行了描述。将所描述方法推导出的空间接触曲线方程式和基于共轭运动啮合原理算法推导出的空间接触曲线方程式进行了统一,实现了算法间的理论印证。利用推导出的方程式,对某一规格矫直机的辊形母线进行了数据计算和数值处理,介绍了数值处理的方法及效果。将该算法在某新建工程的3台矫直机辊形设计中进行应用,现场检测表明,在基准条件下,设计的辊形和样管的接触度良好,生产中矫直效果良好。