铝箔轧制润滑机理和速度效应的研究

从速度效应人手研究了一定条件下铝箔轧制变形区内润滑状态的变化。由轧制速度与油膜厚度、轧制速度与铝箔表面粗糙度以及油膜厚度与表面粗糙度的关系等三方面得出的结果具有良好的一致性。     

铝板冷轧润滑模型及应用

提出一种建立于流体动力学及塑性变形原理基础上的铝板冷轧润滑模型。可用于预测分析轧制变形区内油膜厚度、前滑、轧制压力及摩擦力分布等。该模型首先求解板材入口速度，然后得到油膜厚度，进行了高粘度矿物油铝板轧制试验，实测了不同压下率下入口油膜厚度，结果表明：实测值与计算值相当吻合，该模型为进一步研究板材冷轧及其润滑过程，优化生产工艺提供了依据。     

基于现场实验支撑辊油膜厚度补偿模型的应用

热轧机支撑辊多采用油膜轴承,由于在轧制过程中支撑辊油膜轴承内油膜厚度发生变化,会造成轧机有载辊缝发生变化,从而导致产品厚度出现偏差。基于现场设备使用范围,提出支撑辊油膜厚度补偿模型的实验方案,根据实际采集不同压力下速度变化引起的辊缝变化量,使用Matlab拟合得到油膜厚度变化量与轧制力变化量、轧制速度变化量的关系,计算出轧制过程中不同轧制速度、压力条件下支撑辊油膜厚度的变化量,进一步对轧机有载辊缝进行补偿。实际应用表明,该支撑辊油膜厚度补偿方法取得了预期效果,轧机运行稳定可靠,可以有效提高带钢的厚度命中率。     

支承辊油膜轴承对辊缝的影响(摘要)

饭带轧机支承辊采用油膜轴承可以提高轴承寿命、减小摩擦、增加轧机刚度。但油膜厚度是轧制速度、轧制压力、油的粘度(或温度)等因素的函数,油膜厚度变化引起辊缝变化造成厚度偏差,轧制速度影响尤为明显。在液压压下厚度自动控制系统中常采用油膜厚度补偿环节,一般为开环控制、将有关影响参数信号引入系统经运算转化为辊缝补偿量,自动调节     

冷轧宽幅铝板带工艺润滑对产品表面质量的影响

现代化高速宽幅铝板带冷轧机变形区工艺润滑条件苛刻,易引起轧制过程不稳定,轧后表面出现垂直于轧向的"横纹"缺陷。为此,本文从理论上分析缺陷的成因,发现高速宽幅轧机变形区面积平均增加了50%,摩擦路径变长,工艺润滑面积变大。通过四球摩擦磨损试验,调整轧制油添加剂,使油膜强度达290N。进行工业试验,轧制油能适应现代化轧机变形区特点,彻底消除了轧件表面的"横纹"缺陷,轧制过程稳定。     

铝钢复合带材异径轧制变形规律的研究

以4A60铝合金和08Al低碳钢为研究对象,利用异径轧机进行异径同速轧制,从厚度变化、硬度分布及金相组织等几个方面对薄铝复层的铝/钢轧制复合变形区的金属流动规律进行了研究分析。结果表明：铝钢轧制复合过程中铝先于钢达到稳定塑性变形,轧制复合过程中变形区可分为铝钢变形未复合区、铝钢变形复合区和钢变形区。当变形量增加到55%时,钢的硬度从约110 HV升高到210 HV,而铝层的硬度变化不大,基本保持在（40±5） HV。4A60铝和08Al钢的临界复合压下量为15%左右,当压下量超过45%时,仅发生钢的变形,而铝的厚度基本保持不变。铝层厚度与总厚度的比值（复合比）由轧前的0.054降低到轧后的0.052,说明轧制复合过程中铝的变形更大。     

基于油膜力的油膜厚度补偿模型的研究与应用

为了满足轧制中带钢厚度精度的控制要求,必须对由轧制速度变化引起的带钢厚度波动进行油膜补偿.提出了一种基于油膜力的油膜厚度补偿方法,并进行推证,得到适合现场应用的数学模型.以此数学模型为基础,开发了一套完整的数据采集、数据处理和现场应用方法,并将该模型成功应用于热连轧生产中.实际应用表明,对热连轧机组采用该油膜厚度补偿算...     

TRB板轧制-弯曲-回弹的多工步分析

轧制差厚板的变厚度轧制过程中,由于厚区和薄区的变形程度不同,使得厚区和薄区的残余应力分布不均匀,对后续弯曲成形制件的回弹产生较大影响。将轧制和成形的有限元分析相结合,研究轧制差厚板的弯曲制件的残余应力对回弹的影响。推导了变厚度轧制过程中轧辊竖直方向运动的速度公式,用于实现变厚度轧制的有限元分析。把轧制差厚板的弯曲成形作为多工步塑性成形的后续工序,将轧制引起的残余应力继承到弯曲回弹的分析中,分析了轧制对回弹的影响。所得结果与物理试验进行对比,验证了该方法的有效性。     

基于流函数法的铝合金板材异步轧制应变计算数学模型

作为一种剧烈塑性变形技术，异步轧制是提高铝合金板材变形均匀性的重要方式。但由于异步轧制中存在多变量、强耦合、非线性等特点，其厚度方向变形机制难以精准解析。为深入研究异步轧制厚度方向变形情况，建立了一种板材异步轧制沿厚度方向应变计算模型。根据轧制过程的运动学特点，变形区被分为刚性-塑性-刚性区。在此基础上对变形区边界条件进行了修正，并采用流函数法建立近真实的运动学容许速度场。根据最小能原理和线性化积分手段建立了轧制功率消耗模型，解决了计算过程中的多参量非线性耦合问题，实现了变形区边界模型的快速计算。结合速度分量与应变速率分量，最终建立了异步轧制轧后应变计算模型。为了验证理论模型的准确性进行了数值模拟与异步轧制试验。与试验结果进行对比，计算结果最大误差为13.44%，最小误差为1.33%，整体计算耗时缩减到1 s以下。模型的建立可为异步轧制板材质量调控与预测提供重要理论参考。     

冷连轧机液压AGC系统油膜补偿控制

由于对冷轧薄板质量要求的提高,液压AGC已经成为提高冷轧带钢成品精度必不可少的手段。然而对于支撑辊采用油膜轴承的冷连轧机来说,其轴承油膜厚度随着轧制力和轧制速度的变化而变化,这将影响轧件的轧出厚度,造成厚差。尤其对冷连轧机,各机架的累积误差会使成品带的超差更加严重。以某五机架冷连轧机为研究对象,由生产现场实测数据回归出适合于实际控制的油膜补偿模型,提出适合于分布式计算机控制的控制策略,并将其应用于实际轧制过程中对油膜厚度变化进行补偿。实验结果表明:加入油膜补偿控制后,成品带钢厚差带头带尾超差段有较为显著的减少,且超差值也有所降低。     

铝板带冷轧水基乳化液润滑膜形成特点研究

探讨了不同浓度的水基乳化液形成润滑膜的特点。低速轧制时,随着轧制速度的提高,润滑膜厚度增大。当轧制速度超过临界值时,随着轧制速度的提高,润滑膜厚度降低。考虑速度对乳化液黏度的影响,用4阶多项解函数拟合乳化液黏度随轧制速度变化曲线,对Reynold方程进行修正,使非牛顿流体水基乳化液润滑膜厚度的计算更准确。     

An efficient thermal analysis for the prediction of minimum film thickness in inlet zone at high speed lubricated cold strip rolling

The main objective of this work is to develop a formula for the prediction of thermal minimum film thickness at the roll/strip contact in terms of operating parameters particularly at the elevated roll speeds. The film thickness at the exit of inlet zone and at the entry of contact zone is common. Therefore, in order to compute minimum film thickness accurately at the contact, an efficient thermohydrodynamic analysis of fully flooded inlet zone has been carried out. The effects of rolling speed, reduction ratio, material parameter and slip on minimum film thicknesses (isothermal and thermal) and maximum film temperature rise (in the inlet zone only) are rigorously investigated. The performance parameters in the lubricated domain have been evaluated for rolling speeds (up to 20.0 m/s), reduction ratios (0.05–0.20), and slip values varying up to 20%. Significant reduction in minimum film thickness (thermal) has been observed with the increase in the rolling speed and slip. Based on this study, empirical relations are developed for the prediction of minimum film thicknesses (isothermal and thermal) at the contact. A relation for evaluation of maximum film temperature rise in the inlet zone has been also developed. Authors believe that the empirical relations presented herein may be useful for designers and practicing engineers.     

Modeling of the inlet zone in the mixed lubrication situation of cold strip rolling

In this paper a method to simulate the oil thickness and length of elastic deformation in the inlet zone of cold rolling has been developed. The mixed film lubrication model was adopted to describe the behavior of the lubricant and asperity deformation. The elastic Von Karman equation was used to describe the elastic deformation of strip in the inlet zone. The length and lubricant film thickness of the inlet zone can be obtained by a numerical method. Results of simulations show that the reduction, rolling speed, back tension have a significant influence on the lubricant film thickness and the inlet zone length.     

基于SVM的轧机油膜厚度补偿模型的建立

研究单机架热轧中厚板轧机的油膜厚度补偿问题,利用SVM方法建立了轧机油膜厚度补偿模型,并对回归预测结果进行分析,同时与成熟的基于Reynolds方程的轧机相对油膜厚度补偿方法进行比较,结果表明:采用基于SVM的轧机油膜厚度补偿模型可以对轧机油膜厚度进行良好的补偿,补偿精度较好.     

混合润滑轧制入口膜厚模型

运用平均流动模型求解混合润滑轧制变形区入口膜厚问题时,提出了混合因子φm,它综合了流动因子φx和接触因子φc对入口膜厚的影响,简化了轧制润滑模型,计算和实验表明,在流体润滑条件下,表面粗糙效应形膜亦有一定的影响,也即混合因子φm还适用于流体润滑轧制,且修正了未考虑表面粗糙效应而引起的不足。     

基于BP神经网络的轧机油膜厚度补偿的测试与建模

针对单机架热轧中厚板轧机天铁2500mm中厚板生产线的油膜补偿问题进行了研究,用基于BP神经网络的方法建立了轧机油膜厚度补偿模型,并与已成熟应用的基于Reynolds方程的轧机相对油膜厚度补偿方法进行比较分析.结果表明,BP神经网络模型比基于Reynolds方程的轧机相对油膜厚度补偿方法具有预测精度高、样本学习时间快、收敛速度快的优点,BP神经网络模型可以对轧机油膜厚度进行良好的补偿.     

油水两相流润滑轧机油膜轴承的摩擦行为分析

目的研究含水润滑油对轧机油膜轴承的摩擦学性能的影响。方法选取轧机油膜轴承为研究对象,利用油水两相流体数学模型和弹流润滑方程研究轧机油膜轴承在等温条件下的润滑特性,分析油水两相流体润滑膜的压力、膜厚分别随含水率、滑滚比、轴颈间隙、主轴转速和轧制力的变化关系。结果水介入润滑油之后,随着含水率的增加,油水两相流体的黏度先增加,在含水率为30%左右时达到最大值(0.08 Pa·s),之后又迅速减小,直至接近于纯水的黏度(0.001 Pa·s)。当含水率为30%时,无量纲膜厚达到最大值(0.82),当含水率为90%时,无量纲膜厚达到最小值(0.68)。结论随着含水率的增加,油水两相流体由油包水流型转化为水包油流型,压力变化不大,膜厚先增加后减小,作为润滑剂,油包水流型比水包油流型具有更好的润滑性能,且在流型转变点处的润滑性能最优。随着滑滚比和轧机油膜轴承主轴转速的增加,压力减小,承载能力减弱,膜厚增加,润滑性能增强。随着轴颈间隙和外部轧制力的增加,压力增加,承载能力增强,膜厚减小,润滑性能减弱。