中厚板冷却过程中热残余应力的控制

确定了中厚板ACC冷却系统的换热边界条件,建立了钢板温度场和应力场有限元计算模型.利用现场实测数据对温度场计算结果进行验证,利用间接耦合方法对钢板的应力场进行计算.分析了不同集管开启方式、不同辊道速度和不同冷却介质温度对钢板热残余应力的影响规律.     

中厚板横向残余应力控制对策研究

分析了中厚板轧件常见的板形缺陷问题及其产生的原因,建立了轧件在矫直过程中横向残余应力计算的解析模型并进行了数值求解;建立了3维接触有限元模型并进行了模拟计算,验证了解析法与有限元法计算结果的一致性,以此为基础研究了中厚板矫直横向残余应力的消减趋势、规律和控制策略,研究结果表明：加大压下量有利于减小残余应力,轧件断面的最大塑性百分比控制在70%～80%为宜。     

用发展的Sachs法研究模拟轧辊中的残余应力

对不同辊型，尺寸，材料与加工处理方法的模拟冷轧辊进行了内剥层试验研究，求出了原辊和打中心孔或扩孔后辊内残余应力分布曲线，提出了虚拟打孔法和虚拟剥层法，解决了实心辊中心和空心辊内表层的残余应力的精确测量问题，丰富了Ｓａｃｈｓ内剥层法的内容，机械法打中心孔，热处理前打中心孔，空心辊表淬前改变温度场的方法可降低残余应力值，后者降低残余应力的效果尤为显著。     

45钢中厚板矫直过程温度场有限元模拟及残余应力分析

运用有限元软件ABAQUS建立了中厚板矫直过程三维热力耦合温度模型,通过对45钢中厚板的模拟仿真计算和分析,得出初始温度520℃的20 mm板和初始温度605℃的55 mm板矫直过程纵向、横向和厚度方向的温度分布和变化,并分析了20 mm板初始温度420～620℃、55 mm板初始温度505～705℃原始曲率0.07～0.20时钢板矫直初始温度和原始曲率对矫直后钢板残余应力的影响。计算结果表明,矫直前温度越低,原始曲率越大矫直后残余应力越大;520℃20 mm板矫直后温度为505.4℃,矫直力为2 161.69 kN,605℃55 mm板矫直后温度589.3℃,矫直力4 565.49 kN,其实测值分别为507℃,2 272.93 kN和591℃,4 397.94 kN。说明计算值误差较小。     

中厚板热矫直过程中曲率的解析

建立了中厚板热矫直过程中曲率解析的数学模型,采用数值算法快速、稳定地解析了该模型。研究结果表明：前几辊与轧件之间的接触角受原始曲率影响较大,随着轧件的前进,这种差别逐渐减小最后趋于一致,而矫直轨迹受原始曲率的影响较小;具有不同原始曲率的轧件在相同辊系压下量作用下的残余曲率都趋近于0;矫直过程中厚度方向的反弯和残余应力分...     

板带残余应力及测量方法的研究

初步探讨了板带残余应力及其测量方法,为研究残余应力做了有益的工作。其研究成果不仅为实际生产提供了素材,而且也为目前普遍受到关注的板形研究提供了理论和实践依据。     

超厚钢板焊接残余应力剖析

利用盲孔法剖析了16MnJ钢70mm厚钢板对接接头中焊接残余应力的分布规律,采用单边和双边两种常用的坡口型式。测试结果表明:采取合适的焊接工艺和有效的预热措施,超厚板焊接残余应力的峰值也只有母材屈服强度σ_s的0.81～0.98倍;坡口型式不同,应力峰值位置不同;焊接顺序对应力峰值大小有一定的影响。     

钢轨螺栓孔残余应力研究

用模拟和实测两种方法研究了钢轨螺栓孔残余应力产生的原因;介绍了螺栓孔残余应力测定方法;用光弹性方法研究了螺栓孔在受载时的应力分布并再次证实了螺栓孔倒棱工艺的重要性。     

中厚板冷后表面残余水消除的研究及应用

针对中厚板轧后ACC(加速冷却)过程中现有侧喷吹水系统难以彻底清除钢板表面残余水的现象,通过增加中喷系统,改进了现有的残余水吹扫系统,保证了钢板冷却均匀性,各项水冷指标得到明显提高,成功解决了由于钢板表面残余水而引起的板形瓢曲问题。     

中厚板钢精炼过程夹杂物的转变

 通过工业试验研究了中厚板钢LF→钙处理→RH精炼过程中夹杂物的转变规律,并对钙处理过程夹杂物转变进行了热力学计算分析。结果表明：精炼过程钢中总氧质量分数降低,夹杂物数量密度降低,夹杂物平均尺寸升高;钙处理后夹杂物为CaO-MgO-Al2O3-CaS四元系;RH破空后夹杂物转变为CaO-MgO-Al2O3三元系,夹杂物中CaO质量分数降低,Al2O3质量分数升高;热力学计算表明,钙处理后钢液可直接生成CaS,也可与钙铝酸盐夹杂物反应生成CaS,RH破空后不能生成CaS。     

基于配合辊系的楔形板矫直工艺

 采用常规矫直辊系矫直楔形板严重降低了楔形板矫直范围和效率，为了提高楔形板矫直厚度范围和矫直质量，提出了一种基于配合辊系（大直径矫直辊系和小直径矫直辊系）的楔形板矫直方法。首先研究了配合辊系矫直机辊径、辊距与楔形板矫直效果的关系，设计了楔形板矫直机配合辊系，给出了矫直工艺方案；然后给出了配合辊系矫直楔形板的分区原则，基于有限元法建立了基于配合辊系的楔形板矫直过程有限元模型，仿真结果与实测结果一致，验证了有限元模型的正确性；最后对基于配合辊系的楔形板矫直过程进行仿真，计算了常规辊系和配合辊系下楔形板矫直力及残余应力，分析了不同板厚分区对楔形板矫直效果的影响，结果表明，配合辊系设计方案适合楔形板矫直过程且矫直效果较好。     

中厚板轧制过程的头尾温度差变化规律

针对中厚板轧制过程头尾部分温度差的变化规律进行分析,基于可逆轧制特点,计算不同道次头尾轧制时间和间隙时间的变化特点,重点研究厚度对头尾温度差的影响,得知,对于薄规格钢板,连续轧制过程钢板的累计头尾温差一般不超过7℃,对于30mm以上厚规格钢板累计头尾温度差不超过3℃。这个数值对轧制力设定和TMCP工艺的制定影响较小,不需要特殊进行考虑。同时转钢操作和待温处理不会恶化钢板头尾温度差异。     

基于H型钢残余应力主动控制的矫直工艺设计

针对H型钢辊式矫直过程残余应力的主动控制,基于工程弹塑性理论建立一种矫直过程应力演变的分析模型;采用离散解析实现对模型的快速数值求解;继而基于该分析模型建立一套能够实现残余应力主动控制的工艺参数主动设计方法;运用该方法对典型规格H型钢矫直工艺参数进行工艺设计.建立的分析模型运算结果与有限元结果吻合且计算成本得到有效控制,模型能够实现有限时间内整个矫直工艺参数域内残余应力演变结果的分析;工艺设计方法能够得到一定目标参数和约束条件下的残余应力主动控制工艺参数.     

钢中残余元素在连铸坯和热轧板中的富集行为

通过扫描电镜和X射线能谱分析仪(X-EDS)分析,对低合金钢种连铸板坯和热轧板中Cu、As和Sn的富集行为进行了研究.实验结果表明:连铸坯中氧化层和氧化层/基体层界面存在Cu、As和Sn元素同时富集现象;热轧板氧化层/基体层界面存在Cu、As和Sn元素富集相,基体层中Cu、As和Sn含量高于氧化层;热轧板晶界处Cu、As和Sn含量明显高于热轧板晶内;Cu、As和Sn在γ晶界偏聚和Fe的优先氧化造成连铸坯中Cu、As和Sn富集,加热炉的二次加热加剧Cu、As和Sn的富集程度,引起Cu、As和Sn向钢材基体渗透扩散,使钢的塑性恶化,导致中板大量表面微裂纹缺陷.分析了Cu、As和Sn富集相对表面微裂纹的影响机理.     

论钢轨残余应力的测定方法

本文叙述了钢轨残余应力研究的重要性,介绍了目前测定钢轨残余应力的几种方法,阐述了它们各自的优缺点,同时对今后准确,迅速测定残余应力的技术发展方向提出了建议.     

卷取温度对热轧X70管线钢层流冷却过程残余应力的影响

通过热膨胀仪和Gleeble3500热模拟试验机检测X70钢的膨胀系数、高温屈服强度和弹性模量,采用Marc有限元软件计算了热轧带钢在层流冷却中卷取温度分别为500、550和600℃时的温度场、相变体积分数、残余应力随时间的变化.结果表明:层流冷却过程中,在水冷前期带钢边部的应力超过了该温度下钢板的屈服强度,带钢板形会向着边浪发展;水冷结束时,边部应力值再次超过屈服强度并发生了塑性变形,带钢板形会向着中浪发展.在保证X70管线钢性能的条件下,降低卷取温度有利于钢板贝氏体相变的完成和层流冷却阶段残余应力的降低.     

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。     

石油套管淬火过程中残余应力场的数值模拟

为降低P110级石油套管淬火冷却过程中的内应力,提出\