宽带钢拉矫过程中延伸率损失现象的有限元仿真研究

针对宽带钢拉矫过程中的"延伸率损失"现象,通过对拉矫过程中带钢三维弹塑性变形的有限元仿真,得出拉矫过程中带钢长度、厚度和宽度方向变形的定量关系.发现厚度和宽度方向变形对带钢延伸率都有影响,并且仅与带钢材质有关而不受工艺参数和带钢规格等因素影响,反映了拉矫过程中带钢变形的特点.因此,拉矫生产中无法消除的"延伸率损失"是由于忽略带钢宽度方向变形而造成的假相.在此基础上提出了实测延伸率修正计算公式.     

冷轧带钢拉矫过程变形行为的数值模拟

采用有限元方法建立了冷轧带钢拉矫过程的数值仿真模型。分析了带钢在拉矫机各辊单元的弹塑性变形行为。讨论了带钢的应力/应变演化规律。结果表明：弯曲辊组对带钢塑性延伸率的影响较大,带钢上表面延伸率达到了0.155%;经过三辊矫直辊组后,带钢上表面压缩率为0.058%,下表面延伸率为0.110%;经过复合矫直辊组后带钢延伸率变化不大,上下表面总延伸率趋于一致。     

热轧带钢层流冷却过程中残余应力分析

针对热轧带钢16Mn轧后层流冷却过程,建立了温度与相变耦合计算的有限元模型,分析了冷却过程中带钢内应力的变化规律.结果表明.对于厚度为3.0mm的带钢经过层流冷却后沿带钢厚度方向温度趋于一致,沿宽度方向温差进一步增大.在不考虑初始应力的状态下,层流冷却结束后,带钢中部为18MPa的轧向拉应力,边部为-187MPa的轧向压应力.带钢边部存在的温度梯度和相变行为的差异是带钢在冷却过程中产生残余应力的主要原因,这种残余应力状态最终会导致带钢产生边浪.     

工艺参数对拉矫效果影响的仿真分析

带钢变形机理十分复杂,为获取最佳拉矫工艺参数,以两弯一矫拉伸弯曲矫直机为研究对象,采用LS-DYNA有限元动态仿真软件,模拟带钢矫直过程.根据拉伸弯曲矫直原理,计算矫直某典型缺陷带钢所需的伸长率,分析拉矫仿真结果得出延伸率、张力和啮合量对矫直效果的影响规律.其结果能有效地为生产实践提供参考.     

电焊管用带钢宽度及厚度公差的选择

给出了带钢宽度、厚度公差与带钢成型时延伸率的关系式。分析了公差对延伸率的影响。提出了减小延伸率变化保证成型过程稳定的方法。     

拉矫工艺参数对带钢酸洗速率影响的实验研究

利用自主研发的拉矫破鳞试验机对热轧带钢进行了拉矫模拟实验,运用电位导数首零法测试了不同拉矫工艺参数下热轧带钢的酸洗时间,对实验结果进行了分析,得出拉矫工艺中带钢的延伸率主要由破鳞辊压下量决定,但当破鳞辊压下量达一定值后,破鳞效果不再有明显改善.     

全液压地下卷取机卷筒压力分布研究

为了研究全液压地下卷取机在胀径阶段热轧带钢层间的应力和卷筒压力的分布规律,在考虑带钢不同厚度、不同卷取层数和摩擦影响的前提下,推导了热轧带钢在胀径前,卷筒压力的递推公式.计算结果表明:随着带钢层数的增加,带钢的法向应力有增大的趋势;随着带钢厚度的增加,带钢的拉应力有减小的趋势.研究结果对于研究卷筒的胀径过程和提高带钢的卷取质量有参考价值.     

热连轧柔性化周期窜辊技术研究及应用

传统的周期窜辊技术未考虑带钢宽度影响,并不能保证带钢边部和轧辊接触位置的均匀分布.本文研究了考虑带钢宽度影响的柔性化智能窜辊技术,考虑了相邻两块带钢的宽度变化,建立了柔性化周期窜辊的位置计算模型.经过工业应用及实测数据对比分析,本文所开发的柔性化周期智能窜辊技术相对于传统周期窜辊方法,不均匀磨损量降低60％,带钢局部高...     

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试验在拉弯矫直理论的基础上,利用有限元显式动力学软件ANSYS/LS-DYNA的拉弯矫直模拟结果,建立了压弯量与弯曲曲率之间的关系曲线,以现有模型提供的压弯量与延伸率为基础计算得到相应张力。试验对屈服强度为180 MPa、厚度为3 mm带钢的拉弯矫直参数进行设定。结果表明:方法简单、实用,可以满足生产使用要求,可对其他规格带钢的拉弯矫直参数设定提供参考。     

冷轧宽幅平整机延伸率控制系统的研究及优化

针对某厂冷轧宽幅平整机生产IF钢时平整延伸率控制精度不高的问题,重点研究了平整机的平整延伸率控制系统,详细阐述了轧制力和带钢张力对平整延伸率的调节方法与分配制度;同时,研究了带钢张力对平整延伸率控制精度的影响规律,提出了带钢张力优化原则。针对平整机低速及升降速时平整延伸率波动大的问题,提出了增加速度前馈控制系统的解决方案;针对生产IF钢平整延伸率控制系统达到系统最小轧制力问题,提出了降低系统最小轧制力及标定零轧制力时调整工作辊弯辊力和中间辊弯辊力的解决措施。现场试验结果表明,采取上述措施后,平整延伸率控制精度明显提高。     

冷轧拉伸弯曲矫直机工艺参数设定影响因素研究

在冷轧带钢生产线上,拉矫工艺是通过弯曲与拉伸的共同作用使带钢产生剧烈变形而达到改善板形和表面破鳞的目的,合理设置拉矫工艺参数是现场拉矫机高效运行的关键。本文利用有限元仿真手段,综合分析了延伸率和弯曲辊插入深度的设定因素,重点分析了张力与弯曲辊配置、带钢强化特性、破鳞效果及拉矫机辊系结构对弯曲辊插入深度设定的影响,为现场拉矫机工艺参数的合理配置提供了依据。     

分段冷却工艺对新型热轧耐磨钢组织性能的影响

采用控制轧制+分段冷却技术一步生产法,可使新型热轧耐磨钢NM400R在线获得最终多相组织,无需轧后热处理,工艺流程短、工序能耗低、节能环保。由于在轧后采用分段冷却技术,为保证产品力学性能,需精确控制组织中各相比例,对冷却工艺和层冷设备控制精度要求较高。经研究,一段中冷温度、空冷时间,二段冷却速率和卷取温度是影响成品带钢组织性能的主要因素。在其他条件不变的情况下,随着中冷温度的升高,成品带钢组织中铁素体比例减少,马氏体或贝氏体比例增加,带钢的强度、硬度增加,伸长率和冷弯性能降低;随着空冷时间的延长,带钢的强度、硬度降低,伸长率和冷弯性能提高;在二段冷却中,随着冷速的增大,带钢的金相组织由F+P逐渐转变为M;在一定范围内,随着卷取温度的降低,带钢的强度、硬度增加,伸长率和冷弯性能下降。结果表明,终轧温度830~930 ℃,中冷温度600~700 ℃,空冷时间4~8 s,一段冷速不小于20 ℃/s,二段冷速不小于30 ℃/s,冷却至室温卷取可使新型热轧耐磨钢NM400R获得最佳的强韧性匹配。     

辊型优化技术在宝钢冷轧平整机上的应用

将平整机轧制力和剪张应力横向分布的数学模型。与平整机辊系弹性变形相结合,建立了平整机板形计算理论,在此基础上以前张应力偏差平方和为目标函数优化设计了宝钢冷轧厂ＣＡＰＬ平整机工作辊辊型和支承辊肩部辊型,并优化了弯辊力设定值。产生实验表明,优化辊型提高了平整机的稳定性,因板形不良导致的废次品量、封闭量下降。用该优化结果制定的支承辊辊型磨削加工标准已用于工业生产。     

拉弯矫直理论和带材残余延伸率的计算

介绍弹塑性拉伸弯曲矫直理论的建立和发展,以及拉弯矫直后带材残余延伸率的计算。     

张力辊理论设计方法研究

针对带钢精整机组中张力辊参数传统的计算方法过多依靠经验问题,本文以张力辊组各辊子寿命相等为原则,研究张力辊的理论设计方法.建立了辊径计算模型、张力放大计算模型、包角损失计算模型、带钢弹塑性弯曲引起的张力损失计算模型、带钢离心力计算模型和传动功率计算模型,将六个模型耦合迭代,理论计算了张力辊辊径、传动电机功率等工艺参数,提高了张力辊组整体寿命.     

四辊卷板机轴辊位移的一种计算方法

四辊卷板机现有的卷制工艺数学模型通常未考虑非对称卷圆时卷板曲率中心的偏移对下辊位置的影响。在考虑卷板机弯卷过程中板材回弹的基础上,结合数学-力学的分析,确定卷板曲率中心偏移后下辊的精确位移,建立板材弯矩和受力与侧辊和下辊位移之间的关系,提出了四辊卷板机轴辊位移的一种计算方法;通过弯矩和压力确定剩余直边与下辊位置角φ_b之间的几何关系,避免了剩余直边按经验取值而导致的计算误差,计算出的剩余直边符合实际生产经验。试验结果表明,通过传统理论计算得到的侧辊相对位移误差在2.2%~2.4%之间,改进后的计算方法误差为1.3%,计算出的剩余直边约为板厚的1.5倍,与传统理论中预估剩余直边为板厚的1~2倍相符,该试验结果证明了改进后计算方法的有效性。新方法表明,在弯卷过程中可以由不同的轴辊位移与下辊压力的组合得到同一成形半径。     

冷硬薄带钢板形矫直工艺及设备

加工硬化的带钢具有内应力大、屈服强度大、屈强比高、延伸率小以及板面瓢曲浪形等特点,如何获得满足客户板形质量要求的冷硬带钢商品卷材一直是业界难题。本文针对国外某重卷机组改造工程,通过对冷硬带钢板形矫直工艺和设备的研究,采用复合矫直工艺及其配套设备,对其进行矫直加工,提高了冷硬薄带钢的板形质量。该机组于2014年10月完成改造并投入生产,目前生产稳定,可实现0.196~0.4 mm×914~1 250 mm,ReL≤900 MPa冷硬薄带钢的板形矫直并提供商品卷,产品实物质量优于合同保证值要求。