H型钢腹板冷却波浪的调整

针对H800mm×300mm×14mm×26mm及H700mm×300mm×13mm×24mm等宽腹板窄翼缘大规格H型钢存在的腹板冷却浪问题,通过减少腹板冷却水、控制腹板和翼缘尺寸、减缓腹板在冷床上的冷却速率,腹板冷却浪得到较好控制。     

H型钢残余应力控制研究

建立成品规格为200 mm×200 mm×8 mm×12 mm的H型钢连轧模型,利用大型有限元软件ANSYS/LS-DYNA对H型钢的连轧过程进行模拟,分析了H型钢万能轧制过程中腹板和翼缘的延伸不均匀、断面温差等对残余应力的影响。并通过金相观测实验,分析轧件有残余应力时微观组织与无残余应力时的不同。从有限元分析和实验结果可以看出,合理分配腹板和翼缘的压下量及控制冷却速度降低断面温差,可以降低H型钢残余应力。     

H型钢轧制过程的仿真分析

采用热力耦合弹塑性三维有限元方法,对莱钢H型钢生产线HN800 mm×300 mm规格产品的轧制全过程进行仿真.并采用网格重构的方法,重点分析了型钢轧制过程TM机组可逆连轧中轧件的变形行为和温度场分布.研究结果表明:轧件变形主要是翼缘变形,随着翼缘厚度的减小,还会出现金属内翻现象;同时,腹板和翼缘表面温差很大,在空冷200 S后,温差可达160℃左右.因此,分析掌握轧件的变形规律及温度变化情况,可以为生产实践提供理论依据.     

H型钢万能轧制变形分析

借助有限元分析软件MSC.SuperForm2002对H型钢万能轧制进行了模拟,分析了金属变形特点.分析表明,由于变形条件不同,H型钢万能轧制腹板与翼缘变形不太一致.当腹板的延伸大于翼缘的延伸时,轧件出变形区后出现腹板增厚现象.为使腹板与翼缘延伸一致,避免轧制过程中出现缺陷,翼缘的压下率应大于腹板的压下率.     

万能轧机轧制H型钢变形区的研究

万能轧机生产H型钢一般需要与产品形状相似的异形连铸坯作为原料。通过对万能轧机轧制H型钢时变形区的分析,提出轧制时腹板减少的金属一部分用于延伸,另一部分转移到翼缘,参与到翼缘的展宽和延伸。这样,降低了腹板的延伸系数,增加了翼缘的延伸量,使翼缘的变形与腹板的变形之间更加均衡。为此,设计了新的万能轧机粗轧机X孔型,提出了相应的水平辊和立辊的压下量控制方案。经实践,采用该方法降低了万能轧机机组对坯料的要求,即可以采用方坯或矩形坯,增加了万能轧机对轧件的控制能力,提高了生产效率。     

采用小异型坯生产大规格H型钢的技术研究

介绍了首钢长钢轧钢厂采用等宽的连铸异型坯(430mm×300mm×85mm×80mm)开发轧制H300mm×300mm×10mm×15mm规格H型钢的过程。为了使成品的翼缘宽度能够达到300mm,在开坯机孔型中增加了较大的凸度,在减小对翼缘压下的同时增加了对腹板的压下,以利于万能轧机轧制时翼缘的宽展。此外,还制定严谨的试轧方案,针对试轧制中出现的问题、缺陷,特别是开坯机孔型中增加了较大的凸度后,轧制时H型钢圆角部位易出现折叠的问题,重新优化了开坯机孔型、万能孔型及轧制工艺,消除了折叠缺陷,产品力学性能满足标准要求。     

国外动态

一神轧制Ｈ型钢用的新型轧边机一般，Ｈ型钢采用由开坯轧机、万能粗轧机、轧边机以及万能精轧机组成的机组进行轧制。即将板坯、矩形坯或异型坯先用开坯轧机轧成要求的形状，然后用万能粗轧机和轧边机经数道次的中间轧制，最后用万能精轧机轧制１道，即得到Ｈ型钢。在上述轧制过程中，轧边机的轧辊只轧制各翼缘的端部，以限制翼缘展宽，对翼缘端部进行整形，而轧边辊的中央部分辊身不接触轧件的腹板部分，与腹板之间有１～３ｍｎ的间隙。因此，轧件的腹板部分在轧制过程中因沿轧制线上下方向移动而产生腹板偏中心现象。为了解决这一问题，日…     

大规格H型钢轧制技术要领

针对大规格H型钢轧制过程中出现大量的几何尺寸超差、腹板冷却波浪不合格品的问题,山西新泰钢铁有限公司通过合理分配BD轧机和万能轧机的压下量,优化型钢轧制工艺参数和冷却工艺来减少腹板的温降等措施,使大规格H型钢的综合成材率提高了3%,轧机调整时间缩短了50%。     

H型钢腹板和翼缘均匀延伸研究

H型钢腹板和翼缘在不同的变形区内变形,容易造成腹板和翼缘的不均匀变形。为了保证腹板和翼缘的均匀延伸,传统的方法是使翼缘的压下率比腹板的压下率大3%~5%,往往会出现波浪或裂纹。用实验的方法,改变翼缘和腹板延伸比,保证腹板和翼缘均匀延伸,因而提高了H型钢的轧制质量。并提出了推荐的轧制规程,为实际生产制定轧制规程提供依据。     

H型钢开坯轧制变形分析

借助有限元分析软件MSC SuperForm2 0 0 2对H型钢开坯轧制进行了模拟。分析了金属变形特点和轧件充满情况。研究表明 ,箱形孔中轧件腹板的变形与宽展较小 ;异形孔中轧件腹板与翼缘的变形很不一致 ,腹板出变形区后厚度会反弹增加 ;异形孔中轧件不能很好地充满孔型 ,轧制力也较大     

热轧大型H型钢残余应力相关研究

在全轧程热力耦合计算结果的基础上,对大型H型钢冷却后的残余应力场进行仿真分析。得到了沿着长度方向大型H型钢腿腰连接部位及翼缘整体表现为拉应力、腹板为压应力的残余应力场计算结果。H型钢冷却过程中,腹板的残余压应力有可能导致腹板冷却波浪的产生。对使用过程中切割翼缘时残余应力场的转变过程进行仿真分析,得到当切口到达H型钢腿腰连接部位时,切口处拉应力突然增大的结果。切口处应力场的突然变化与腹板开裂直接相关,H型钢腹板的开裂属于脆性断裂。对控制大型H型钢残余应力的方法进行仿真研究,得到了通过翼缘外侧强制冷却改善残余应力分布的结果。     

热轧花纹H型钢轧制工艺的开发

热轧花纹H型钢是一种绿色环保钢材,可以大大降低钢结构加工成本,马钢在其大H型钢生产线上对热轧花纹H型钢进行了开发。介绍了马钢大H型钢生产线的工艺装备及流程,以Q355B牌号244 mm ×252 mm×11 mm ×11 mm规格花纹H型钢的开发为例,介绍了钢坯加热制度,开坯、万能轧制工艺和孔型设计,以及矫直工艺。该产品的开发在现有大H型钢产线装备条件下,经过孔型和压下规程的合理设计,采用X-H轧制方法,在万能轧机组最后一道次轧制翼缘外侧花纹,花纹符合标准要求、清晰度优良。与国外轧制工艺进行了对比,降低了对设备精确度的要求,轧制方法更加简便,尺寸调整手段更加多样化,为国内热轧型钢产品开发提供了技术支撑。     

坯料尺寸对热轧H型钢生产的影响

针对津西钢铁集团公司热轧H型钢产线加热炉能力不足以及粗轧道次时间较长,难以发挥精轧机组的生产能力的问题,采用不同坯料尺寸进行了生产探索。通过对比采用230 mm×350 mm方坯(F₂坯料)和320 mm×410 mm方坯(F₃坯料)时生产工艺参数、产品组织性能以及各项经济指标,得到如下结论：津西H型钢产线采用F₂坯料可缩短加热时间,降低加热温度,降低精轧温度;采用F₂坯料生产的H型钢具有更细的晶粒、更高的强度和良好的冲击韧性;采用F₂坯料较F₃坯料具有更好的经济指标。     

轧制过程中H型钢轧制压力的变化情况分析

H型钢的轧制压力分布是研究人员非常关心的问题。本文采用显式动力学有限元分析的方法 ,模拟了不同变形参数条件下H型钢在万能轧机中的变形过程 ,得出了影响H型钢轧制压力变化趋势的主要因素 ,并对其产生原因进行了分析。计算结果显示 :轧件腿宽、温度、内宽和腿腰延伸比 ,对轧件腰部轧制压力的变化趋势有比较明显的影响。轧件的腿宽和初始厚度 ,对轧件腿部外侧轧制压力的变化趋势有较明显的影响     

高强度厚重规格H型钢轧后快速冷却工艺研究

重型H型钢在跨海桥梁、钻井平台等高层建筑和大型设施有广泛应用。为推动马钢高强度厚规格重型H型钢的品种开发,对UB356 mm×406 mm×634 mm规格、S450 J0牌号H型钢进行了试制。厚重规格H型钢由于压缩比较小,采用普通生产工艺较难使其获得较高的强度,需要轧后采用快速冷却工艺,研究了4种QST(淬火+自回火)工艺对所试制H型钢翼缘组织性能的影响。结果表明:经QST工艺处理后, H型钢翼缘厚度方向出现了明显的组织分层现象,第1类为表面淬硬层回火索氏体组织,第2类为心部铁素体+珠光体组织;随着回火层厚度的增加,温度逐渐升高,回火组织中马氏体位向逐渐消失,颗粒状的碳化物逐渐长大,心部组织晶粒尺寸也逐渐增大;不同QST控冷工艺下H型钢翼缘回火层厚度不同,当水压、水嘴组数一定时,随着辊道速度的增加,回火层厚度呈现逐渐减小的趋势;近翼缘外表面的回火层硬度变化趋势呈现先增大后减小的趋势,靠近翼缘内表面的回火层硬度呈现逐渐减小的趋势。在4种QST工艺下,只有水压1.3~1.4 MPa、水嘴数开16组、辊道速度0.8 m/s的条件下所试制的重型H型钢力学性能满足技术要求,且富裕量较大。     

翼缘厚度80~120 mm重型热轧H型钢翼缘变形渗透研究

针对翼缘厚度80~120 mm重型热轧H型钢的开发,采用有限元模拟技术,对其变形过程进行了分析,研究了翼缘变形渗透情况。结果表明,翼缘厚度80~120 mm重型热轧H型钢变形后,距其翼缘内侧30%t_i处存在最小等效塑性应变区,即该部位变形渗透效果最差;成品翼缘厚大于100 mm时,翼缘心部与翼缘外侧总等效塑性应变均值之差约为0.10,变形渗透程度不良,在成品道次开轧前,将翼缘表面温度降至900 ℃左右,其变形渗透程度得到显著改善;成品翼缘厚小于100 mm时,随着中间坯翼缘厚度由95 mm减小至80 mm,其变形渗透良好,变形更加均匀。     

热轧H型钢空冷温降模型研究及应用

轧件终轧后的降温过程,对其显微组织、性能、内部应力、外观质量均有重大的影响。将热轧H型钢轧后温降区间离散化,并对温降数据进行数值分析,结合理论辐射、空冷对流换热系数模型及实际测量数据,模拟出空冷状态下各规格的温降曲线,可用来指导新产线冷床宽度的设计等。