板坯内部裂纹质量损失因子的理论研究

针对板坯内部裂纹质量缺陷的在线理论诊断分析,基于板坯连铸冶金限制准则的全面考虑,从传热状态、力学行为和钢种特性等多方面着眼,在数学模型中引入了多个重要的质量损失因子用以计算相应的裂纹生成指数,并结合板坯连铸生产的冶金特点、通过深入的理论研究获得了相关损失因子的数值计算方法及其对质量缺陷的影响效果,为板坯质量诊断模型的开发提供了必要的理论支持,具有良好的理论意义和应用价值.     

板坯连铸异常事件在质量诊断模型中的冶金考虑

在板坯质量在线诊断分析预测模型CISDI_SQDS ONLINE R2011中详细考虑了浇铸过程中可能发生的各类异常事件,并按事件发生的等级程度引入其对相应裂纹生成指数的影响大小,同时针对事件状态的读取采用人工设定和自动判定两种方式,且分别讨论了各类事件在当前铸流中的影响范围.模型已成功投入现场工业应用,运行结果表明:模型对异常事件状态的读取准确可靠,事件的影响因子取值合理,能正常反映出事件对相关质量缺陷的影响程度.     

超宽板坯热装直送工艺实践研究

中厚板坯热装直送工艺可大幅度降低加热炉能耗，降低钢材生产成本。南钢超宽板坯因宽厚比大，极易产生纵向裂纹，南钢板材铸机表面纵向裂纹发生率高，且超宽板坯因铸坯平整度差去毛刺困难，且在热装直送过程中因两相区温度区间入炉，导致钢板表面产生了热装裂纹，因此宽板坯纵向裂纹、去毛刺和热装裂纹问题成为南钢板材铸机实现流程优化、铸坯热装直送和节能降耗的关键问题。详细描述了南钢超宽板坯铸机热装直送工艺实践过程，优化铸机去毛刺工艺，并对产生的板坯纵向裂纹和钢板表面热装裂纹产生原因进行分析，优化影响板坯表面纵向裂纹连铸生产工艺制度，同时根据钢种成分特点，调整优化不同钢种成分钢种坯料堆冷时间和控制入炉温度，避开热装裂纹敏感温度区，避免了热装裂纹，实现了超宽板坯热装直送工艺，降低了轧钢加热炉生产能耗。     

本钢IF钢连铸板坯质量分析与评价

结合本溪钢铁集团公司IF钢连铸板坯质量存在的问题,采用气体成分分析、定量金相分析、扫描电镜分析、能谱分析及大样电解分析等检测手段,对IF钢连铸板坯中气体成分以及夹杂物的数量、类型、形态、尺寸分布等进行了分析评价,进而提出相应的解决措施,为进一步提高本钢IF钢连铸板坯质量提供了理论指导依据。     

平面应变三点弯曲浅裂纹试样的η因子表达式

由于工程实际中裂纹多以浅裂纹的形式存在,且浅裂纹裂纹体与深裂纹裂纹体的力学特性存在显著差别,因此,国内外有关学者已日益重视浅裂纹裂纹体的力学性能等的研究。本文由实验标定结果,推导出了16Mn钢平面应变三点弯曲浅裂纹试样的η因子表达式,并将η因子分解成弹性部分η_e和塑性部分η_p。结果表明:ηe和ηp因子是裂纹长度比a/W的函数,且与材料性能参数有关。经过结果比较表明,本文的表达式与有限元计算结果相差不大。     

含表面裂纹T型叶根应力强度因子的数值计算

采用三维有限元方法计算在离心力作用下T型叶根的应力强度因子.在有限元分析中考虑了T型叶根与轮缘的接触作用,应用位移相关技术计算了沿裂纹前缘各点的Ⅰ型应力强度因子.结果表明:在裂纹前缘Ⅰ型应力强度因子在极角α等于π/2时达到最大值;随着裂纹深度与裂纹长度比率的增大,裂纹前缘各点的Ⅰ型应力强度因子增加.这些结果对于叶根表面裂纹的扩展、剩余强度以及疲劳寿命的评估是非常有用的.     

斜裂纹对转子扭转剪应力的影响

为研究斜裂纹对转子扭转剪应力的影响,分析计算了转子倾角(裂纹面与轴线的夹角)大于60°的斜裂纹在不同裂纹深度比下不同位置的应力强度因子KⅢ。计算结果表明:相同倾角的斜裂纹在同一位置的应力强度因子随着裂纹深度比a/R的增大而增加;在相同深度比和倾角的情况下,应力强度因子KⅢ随着与裂纹中心距离的增大逐渐减小,并且倾角越大在边缘处衰减得越快。拟合了不同裂纹深度比a/R(a/R0.4)和不同倾角下所对应的应力强度因子曲线,定义了斜裂纹与横向裂纹扭转剪应力的临界相对差值Wcr,确定了在不同工程允许误差所对应的临界倾角cθr。该临界倾角可以在工程应用中用来判断何时可以采用横向裂纹模型代替斜裂纹模型。     

板坯质量诊断模型重要钢种热物性参数的计算方法

对板坯质量在线诊断分析预测模型CISDI_SQDS ONLINER2011中耦合考虑的几个重要钢种热物性参数的冶金物理意义和数值计算方法进行了详细讨论,包括线性热膨胀系数、临界应变、临界应力和凝固潜热,模型投入实际运行后计算结果合理、计算过程可靠,表明模型在进行理论分析时所引入的热物性参数计算方法具有合理性和可靠性。     

铝合金活塞的应力强度因子计算

基于某汽油机硅铝合金活塞的最大爆发工况,建立了装有活塞销的活塞三维有限元模型.对其进行了热强度和机械强度的有限元分析.计算得到活塞的应力集中点的位置,也即裂纹源的位置,通过在活塞实体模型上增加裂纹面及裂纹体,得到裂纹尖端场的应力强度因子,并分析得出机械负荷作用下的应力强度因子对裂纹的扩展起决定作用.     

凸轮渗碳淬火裂纹产生原因与防止

本文应用断裂力学计算分析了化渗碳淬火裂纹产生原因，即淬火冷却时，凸轮不对称部位截面比差造成不同部位冷却与相变时间有时间差，使各部位应力相互作用，在凸轮应力强度因子最大，断裂韧性最低的小截面主尖订中处渗碳层表面发生裂纹，因此，对不同凸轮的淬火焰咪分别采用了措施，有效的防止了淬火裂纹。     

板坯连铸动态二冷配水技术的工业应用

基于耦合多元合金两相区凝固模型的板坯连铸凝固传热数学模型和恒间距切片单元跟踪方法,开发了板坯连铸动态二冷配水软件平台,其中内嵌二冷分区有效拉速和目标表面温度曲线两种控制模式,前者充分考虑了铸坯的冷却历史,后者则关注对铸坯表面温度沿铸流方向的合理控制,在实际生产中可以方便灵活地加以选择应用.该技术控制功能丰富、安全机制完...     

连铸中间包挡渣堰系统的优化研究

介绍了本钢炼钢厂通过对连铸挡渣堰系统的优化研究,提高了中间包挡渣堰系统的冶金功能,保证了连铸坯的质量,尤其是内部质量满足高附加值钢种的要求,实践证明,新型挡渣堰系统的使用寿命及使用效果完全满足大生产要求,具有良好的推广应用价值。     

薄板坯连铸传热过程与应力状态仿真软件的开发

基于准稳态二冷凝固传热数学模型和高温弹塑性应力应变数学模型,开发了薄板坯连铸传热过程与应力状态仿真软件CISDI_HPSS FOR THIN SLAB R2009,其中详细考虑了二冷区存在的多种传热方式和铸坯宽度方向上喷淋冷却的非均匀性以及夹辊支承、钢水静压力、拉坯、矫直等因素对铸坯高温力学变形的影响,软件对凝固传热和应力应变的耦合计算功能强大,具有良好的通用性和适用性,其仿真结果可用于优化薄板坯连铸机的工艺和设备参数,为相关工艺技术的开发和铸机工程设计提供重要的理论支撑。     

电弧炉流程20CrMnTi齿轮钢洁净度研究

采用气体分析法、化学分析法、扫描电镜、大样电解等方法,对20CrMnTi生产过程的中非金属夹杂物进行了研究.结果表明：LF炉渣黏度高时使得炉渣结壳,钢水易造成氧化,同时VD到中间包的过程钢液的二次氧化严重;精炼过程显微夹杂物主要为钙铝酸盐、硅铝酸盐复合夹杂及氧化产物,硫化物较少;大样电解结果显示连铸坯中大型夹杂物含有较多的TiO2和K2O,是钢液的二次氧化和卷入的结晶器保护渣所致;连铸坯中心弧线大型夹杂总量高,大型夹杂物平均总量为1.592mg/10kg.     

骨盆骨折并发动脉血栓形成一例

建立了连铸板坯直接热装加热数学模型,并用有限差分法进行求解,获得了各期加热温度分布及加热时间,此模型可用于连铸铸板坯直接热装加热制度的确定。     

面板堆石坝面板的裂缝机理分析与防裂措施

面板作为面板堆石坝的挡水结构,在面板堆石坝设计中占有重要地位。混凝土面板裂缝一直是面板设计与施工中的一个难题。针对面板的裂缝问题,对面板结构性裂缝和非结构性裂缝的机理进行了分析,并列举了一些工程上常用的防止面板裂缝的措施。