考虑成卷-展平过程的冷弯残余应力分析

 从不考虑材料冷作硬化（理想弹塑性体）与考虑冷作硬化（双线性随动硬化）两个方面对带坯在成卷、开卷、展平、塑性弯曲及回弹过程中产生的应力进行了解析分析,获得了冷弯残余应力沿厚度方向上的分布,随后对比研究了考虑硬化与不考虑硬化对冷弯残余应力分布的影响,并将理论计算结果与实测残余应力进行了对比。结果表明,理想弹塑性模型和硬化模型预测的残余应力分布形式几乎一致;成卷上存在屈服时,纵向残余应力由内外表面向板厚中心方向呈非线性分布（成卷上无屈服时呈线性分布）,横向残余应力呈近似线性分布;在变形外区主要为残余拉应力（横向残余应力在外侧有极小部分受压区）,内区主要为残余压应力（横向残余应力在内侧有极小部分受拉区）;横、纵向残余应力最大值均在中性层位置;研究结果与试验测量结果基本一致。     

环形薄壁类粉末冶金零件压坯残余应力分析

针对环形薄壁类粉末冶金零件压坯的残余应力进行分析,采用修正的Drucker-Prager Cap弹塑性本构模型对金属粉末压坯压制、卸载和脱模过程进行数值模拟,同时考虑不同零件压坯几何参数(高径比和厚径比)以及压制工艺条件(摩擦条件和脱模角度)对压坯内残余应力的影响.研究结果表明,压坯脱模后的残余应力分布规律是压坯侧表面出现明显的压应力层,内部为拉应力区域,且越靠近压坯中心值越小.随着高径比和厚径比的增加,其残余应力逐渐减小;随着摩擦系数的增加,压坯表面的轴向残余压应力不断增大且压坯内部的拉应力也不断加大;适当增加脱模角度有利于压坯内应力释放而减小残余应力.通过正交模拟试验及方差分析可知,厚径比和脱模角度对金属粉末成形脱模后压坯残余应力影响更为显著.     

GH4169合金淬火残余应力的中子衍射及有限元分析

淬火工艺是工件制作过程中不可或缺的环节,而温度梯度又会导致残余应力的产生,因此准确表征GH4169工件内部残余应力及探索建立有效的有限元模拟分析对了解和改善其性能具有重要意义。利用中子衍射的手段研究了GH4169合金淬火残余应力分布,并对淬火过程的温度场和应力场进行有限元数值模拟分析。结果表明:淬火后工件中心的残余应力状态为3向拉应力,约为400MPa;工件近表层形成单向或双向压应力状态,约-300~-400MPa。将有限元计算得到的试样中心和表面处的残余应力和应变与中子衍射测试结果进行对比,结果表明二者应力分布规律较为一致。结合中子衍射和有限元模拟的结果,较为合理地阐述了快速冷却过程中残余应力的形成机制。     

成形工艺对冷弯方管残余应力及焊接微观组织的影响

冷弯方管成形有"直接成方"和"圆成方"两种方式。为了研究成形工艺对于产品的不同影响,以规格为100mm×100mm×6mm,材料为Q235的两种成形工艺的方管为研究对象,采用钻孔法对方管各个部位的残余应力进行了测量,并观测了焊缝处的显微组织。研究结果表明,不同成形工艺对纵向残余应力的分布影响较大,焊缝处的残余应力最大。"圆成方"过程中施加较大的焊接压力使得其焊接热影响区宽度小于"直接成方"工艺条件下焊接热影响区的宽度,且抑制了奥氏体晶粒长大,冷却后获得较为细小均匀的晶粒。     

辊弯成形方形型钢的残余应力

 残余应力对于型钢产品的使用性能有重要影响。应用X射线衍射方法对方形型钢的残余应力进行了测量,分析了残余应力在型钢各个部位的分布情况,探讨了不同成形工艺、尺寸、厚度材料生产的方形型钢产品残余应力分布的差异。研究结果表明型钢焊缝处的残余应力最大,残余应力在外表面为拉应力,内表面为压应力,不同成形工艺与外形尺寸对于残余应力的分布有较大影响。研究结果可为工艺设计人员和型钢使用人员提供有益的参考。     

成形工艺对冷弯方管残余应力及焊接微观组织的影响简

 冷弯方管成形有“直接成方”和“圆成方”两种方式。为了研究成形工艺对于产品的不同影响,以规格为100mm×100mm×6mm,材料为Q235的两种成形工艺的方管为研究对象,采用钻孔法对方管各个部位的残余应力进行了测量,并观测了焊缝处的显微组织。研究结果表明,不同成形工艺对纵向残余应力的分布影响较大,焊缝处的残余应力最大。“圆成方”过程中施加较大的焊接压力使得其焊接热影响区宽度小于“直接成方”工艺条件下焊接热影响区的宽度,且抑制了奥氏体晶粒长大,冷却后获得较为细小均匀的晶粒。     

KKD车轮热处理过程中车轮整体及夹杂物周围的残余应力分析

利用商用有限元软件ANSYS建立三维的有限元模型,对KKD车轮的整体及夹杂物周围在真实热处理工艺下的残余应力进行模拟分析。模拟结果显示车轮踏面处受到较大的周向和轴向残余压应力,随着距离踏面的深度增加,这些残余压应力逐渐减小并转变成拉应力。另外,研究表明夹杂物的几何尺寸和形貌对其周围的残余应力分布和大小有很大的影响。     

逐层钻孔法测量P110级石油套管淬火残余应力分析

利用逐层钻孔法测试了直接淬火和水淬+空冷+水淬2种冷却工艺下的残余应力,分析了2种工艺下残余应力对裂纹产生和扩展的影响。结果表明:直接淬火工艺下,切向残余拉应力为229~281 MPa,轴向残余拉应力为191~237 MPa;水淬+空冷+水淬工艺下,切向残余应力为压应力,范围为-422~-185 MPa,轴向残余应力为拉应力,范围为90~190 MPa。与直接淬火工艺相比,优化冷却工艺使钢管切向应力变为压应力,轴向残余应力仍为拉应力但数值上减小,随孔深增加,轴向应力减小幅度趋于平缓,进而降低和缓解了钢管内微裂纹产生和扩展趋势。     

CSP结晶器内初生坯壳的应力计算模型

 为研究结晶器振动对初生坯壳应力状态的影响,利用Marc软件建立了结晶器内初生凝壳的应力计算模型,分析了振动过程中凝壳上应力和应变的分布规律。模拟结果表明横向上最大应力和应变出现在振动的波峰时刻,宽面中部比边部的应力略高;而纵向最大拉应力和应变出现在振动的波谷时刻,纵向拉应力在凸弧位置出现拉压应力的交变边界,在振动波谷和振动的半周期时,边界内铸坯受压应力,边界外铸坯受拉应力作用。     

7050铝合金H型截面构件淬火过程仿真模拟研究

采用有限元数值模拟研究7050铝合金H型截面构件淬火过程残余应力大小、分布及规律。研究结果表明:构件截面淬火后残余应力的分布情况为:表层受拉应力,芯部受压应力。构件截面在X方向上的淬火残余应力主要集中在过渡圆角区域、筋顶以及腹板区域。其中构件截面过渡圆角区表面出现最大压应力,为-114MPa;过渡圆角芯部区域出现最大拉应力,为68 MPa。构件截面在Y方向上的淬火残余应力主要出现在过渡圆角区表面、筋外壁及筋芯部位置。其中最大压应力和最大拉应力也分别出现在过渡圆角区表面及芯部,分别为-114 MPa和79 MPa。     

高强高韧铝合金厚板的蛇形轧制技术

介绍了蛇形轧制技术的原理,比较蛇形轧制与同步轧制的轧板咬入条件,采用有限元数值模拟方法研究了单道次蛇形轧制错位量对轧板弯曲的影响,并对比了多道次同步轧制和蛇形轧制在厚板轧制中轧板的等效应变。结果表明：蛇形轧制比同步轧制更加容易使得轧板咬入轧机;蛇形轧制中适量的轧辊错位可以有效地减小由于上、下轧辊异速所产生的轧板弯曲;蛇形轧制的轧板在厚度方向上的等效应变均高于同步轧制,轧板中部最小的等效应变比同步轧制高16.0%。     

Effects of shock loading and cold rolling on the structure and high temperature creep properties of γ′ strengthened Ni-18.6 pct Cr-4.3 pct Al

The effects of shock loading and cold rolling on the structure and high temperature creep properties of precipitation strengthened Ni-18.6 pct Cr-4.3 pct Al have been investigated. The creep properties of this alloy depend on whether the testing is conducted in forming gas (90 pct N₂ + 10 pct H₂) or in vacuum. It is found that cold rolling invariably increases the creep rate and decreases the creep life when testing is conducted in forming gas. This unexpected result is believed to be caused by strain concentrations at grain boundaries which are associated with cold rolling and which contribute to creep by promoting premature intergranular fracture. In order to minimize the effects of intergranular fracture and to determine the intrinsic effects of prestraining it is necessary to conduct creep tests in vacuum. Taking this precaution, we find that the creep strength of this alloy can be enhanced only slightly by cold rolling a few percent. Cold rolling by a greater amount or shock loading to about 70 kbar (6.99 × 109 Pa) results in higher creep rates than the asaged condition. It is shown that these unexpected weakening effects can be correlated with, and are probably caused by, the presence of misshaped γ′ precipitate particles. The irregular shapes of these precipitates are believed to be caused by the line tension effects of surrounding dislocations.     

冷轧铝板带材生产的板形控制

阐述了冷轧板形的定义和控制方法，研究了铝铸轧坯料板形、轧制油、轧辊粗度、道次加工率的分配、张力分配、弯辊控制、热凸度等因素对冷板板形的影响机理和相应的控制方法，通过控制达到改善冷轧板形的目的。     

冷轧深冲用钢生产工艺改进

冷轧深冲用钢通过试制改进后采用无间隙原子钢材质,并对热轧工艺、冷轧工艺、退火工艺等进行调整。工艺调整后材料具有高的塑性应变比、高的应变硬化指数、低的屈服强度,使材料具有优良的成型性能,最终产品满足了用户的使用要求。     

热轧细晶高强度汽车板冷弯微裂纹的成因

对CSP生产线上生产的细晶高强度热轧汽车板冷弯时的微裂形成的原因进行了实验和分析。结果表明：表面微裂纹与表面的粗晶和混晶有关；而横向冷弯时的微裂纹主要与次表层被压扁和成方向性的晶粒及混晶有关；消除混晶和方向性的变形晶粒，则冷弯微裂纹即可避免。     

弯辊力对带材板形影响的有限元分析

应用有限元ANSYS/LS-DYNA软件,建立了300mm可逆式冷轧机弯辊模型,模拟了在同一轧制条件下不同弯辊力对板形和工作辊弯曲变形的影响.通过对模拟结果的分析,给出了比较理想的弯辊力值,对以后的生产实践具有一定的指导意义.     

T400工艺板在连续退火线的直接张力控制

张力辊的张力控制在冷轧连续退火线中应用十分普遍,也是不可缺少的。T400工艺板可以实现张力辊的建张、张力闭环、负荷平衡、断带检测、电机常用的逻辑控制等,且在使用上完全以参数化编程,可以广泛应用在冷轧连续退火线的控制系统中。实践表明以T400工艺板为核心的直接张力控制系统具有结构简单、张力控制精度高、故障率低、维护方便等特点。     

Q235A钢冷弯断裂分析

鞍钢新轧钢股份有限公司厚板厂近期生产的Ｑ２３５Ａ钢，在冷弯成形时，几次发生冷弯断裂，通过对断裂试样进行分析及查阅有关的原始生产数据，认为钢板的终轧温度，冷却速度是影响Ｑ２３５Ａ钢的冷弯性能的主要因素。     

自适应模糊PID在双铝轧机机架间张力控制中的应用

张力控制是铝带轧机生产过程控制的难点。在双机架铝轧机控制系统中,通过控制机架间的张力大小,可以减少轧机的负荷,在一定程度上也可以改善铝带的板型质量。分析了张力控制的基本原理,基于双闭环的动力系统建立了以速度为主要影响因素的张力系统模型。通过自适应模糊PID的智能控制方式对双机架铝冷轧机中的张力模型进行仿真,仿真研究表明,自适应模糊PID对张力系统的控制优于常规PID,可减小系统较大幅度的振荡,而且能更快地达到张力控制系统的稳定状态。     

生产工艺对粉冶热轧钼板硬度和弯曲性能的影响

研究了生产工艺参数对粉冶轧钼板材的硬度和弯曲性能的影响试验结果表明，热轧钼板材的硬度和弯曲性能，主要受轧制变形量，加热温度等工艺参数的影响；粉末坯条的成型压力对最终板材硬度和弯曲角无影响，控制适当的钼板加工工艺，可获得理想的板材硬度，弯曲角等综合性能。