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.     

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.     

Theoretical analysis based on a modified mixed-film lubrication model for metal forming processes

An analytical model for metal rolling in the mixed lubrication regime was developed based on Wilson and Chang‘s asperity flattening model and Von Mises homogenous deformation model.A more rigorous average Reynolds equation was used to calculate the hydrodynamic pressure.The variations of the yield stress with strain were considered in the model.An efficient iteration procedure was developed to solve the contact area.film thickness and hydrodynamic pressure.The model is more practical with fewer assumption and converges quickly.It is applicable to a wider range of rolling regimes.The calculation results using the model agree well with the literature as well as with measured data from a rolling mill.     

热轧润滑的效果——热轧润滑技术讲座（二）

介绍了热轧润滑技术在国内外热连轧机上的应用效果,即可明显减少辊耗,降低轧制力,轧制力矩,提高作业率,因而经济效益非常明显;同时提出进一步改善热轧润滑效果需要重视的问题。     

热轧润滑油中的添加剂及热轧润滑在我国的发展——热轧润滑技术讲座(四)

介绍了热轧润滑油中各种添加剂的成分和功能，以及对其性能的要求，同时分析了热轧润滑在中国的发展前景。     

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。     

热轧工艺润滑技术的开发与应用

阐述了热轧工艺润滑的机理及作用,并结合工艺润滑技术在宝钢２０５０ｍｍ热轧厂的开发与应用,探讨了工艺润滑对带钢表面质量及环境的影响．     

热轧润滑方法和润滑油的发展：热轧润滑技术讲座（三）

介绍了热轧润滑的供油方法，热轧对润滑油性能的要求，以及润滑油成分和主要物理性能。     

热轧润滑机理及其出现和应用的前景—热轧润滑技术讲座（一）

介绍了板带热轧润滑的机理及作用，分析了随着轧辊材质的进步，轧制速度的提高、市场需求的不断增加，热轧润滑技术的出现和应用前景。     

轧制润滑系统在薄带铸轧生产中的应用

介绍了薄带铸轧生产线轧制润滑系统的原理、元件组成、设备布置、技术参数,以及该技术在国内铸轧生产线的应用情况,结果表明,轧制润滑能降低轧制力10%～30%,保证了轧制过程的稳定性。     

热轧工艺润滑技术在莱钢1500mm热轧生产线上的应用

分析了莱钢1500mm热轧生产线采用的轧制润滑技术，良好的润滑能改善变形区的变形条件，降低轧制力，减轻轧辊磨损，提高产品表面质量。在生产实践中通过对喷射流量、喷射时序、轧制模型的调整，使轧机达到最佳使用效果。     

铝箔冷轧工艺润滑状态与润滑效果研究

铝箔冷轧工艺润滑中,采用综合考虑变形区膜厚比、摩擦因数、轧后表面质量与轧制油添加剂影响性相结合的方法,综合评价润滑状态。结果表明:入口处的油膜厚度明显小于综合表面粗糙度,获得的轧后铝箔表面质量较好,轧后铝箔表面粗糙度都比仅加入基础油时的有所降低,添加剂已经发挥作用,润滑状态以边界润滑为主。     

润滑轧制减少钢轨氧化铁皮粘结的应用研究

氧化铁皮粘结是UF轧机半万能法生产腿内侧为双斜度断面钢轨的主要问题,会影响钢轨表面质量,降低轧辊使用寿命及生产效率,增加人工劳动强度。本文通过仿真分析,认为腿内侧交界处摩擦阻力大,“刮蹭”流动的金属是形成氧化铁皮粘结的主要原因。采用润滑轧制工艺降低了腿内侧交界处的摩擦因数,可以解决氧化铁皮粘结问题,同时孔型修磨次数、孔型磨损量、轧制负荷及人工强度等均不同程度降低。     

可逆冷轧机工艺润滑的特点与装备改进

为提高可逆冷轧机的润滑效果,以天津冷轧薄板厂四辊可逆冷轧机为例,分析了其工艺润滑特点。介绍了该厂在工艺润滑装备方面采取的改进措施及取得的良好效果。     

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。     

利用声发射技术监测金属塑性成形中润滑状态的试验研究

金属塑性成形中的摩擦是一个非常复杂的动态过程,对工件的成形质量影响极大,测量这一动态过程是极端困难的,但是这一动态过程又必须被测量并加以研究.利用声发射技术测量并研究了凸模胀形过程中不同润滑条件下的动态摩擦的全过程,研究结果表明:润滑条件对声发射信号的强弱有明显的影响,随着润滑条件的恶化,声发射信号由弱变强,通过声发射信号的强弱能够判断润滑条件的好坏,利用声发射信号监测金属塑性成形过程中的润滑条件与磨损状态是可行的.     

厚板厚向温度分布对热轧过程金属变形的影响

基于温控形变耦合工艺下轧件厚向温度分布的特点,即使轧件厚向芯表温差相等,但厚向温度梯度不同,会对金属变形产生不同的影响。通过数值模拟,研究了厚板厚向温度梯度对轧件内部金属变形的影响。对于芯表温差为300 ℃的温度场,随着冷却强度与水冷时间的不同,沿钢板厚向会形成“近表层大温度梯度区+近芯部等温区”的混合温度场。随着冷却强度的增大,水冷时间的减少,近芯部等温区厚度逐渐增加。经模拟计算,当钢板近芯部等温区厚度增加至1/2板厚时,轧件芯部应变值减少约0.015。结果表明,大冷却强度、少水冷时间的温控形变耦合工艺,会弱化轧件厚向变形渗透效果。另外,随着近芯部等温区厚度的增加,头部沿纵向金属变形不均匀性减小,表明大冷却强度、少水冷时间的温控形变耦合工艺,有利于提高轧件头部沿长度方向的金属流动均匀性。     

固体润滑轴承在轧钢机运输辊道上的应用

为了解决在轧钢恶劣工况条件下辊道轴承采用铜瓦及滚动轴承等的弊端 ,改用铁基铬钨硫化物固体润滑复合材料轴承 ,在同等条件下 ,使用寿命提高 10倍以上。     

极薄带最小可轧厚度研究新进展

最小可轧厚度是轧制理论中的一个经典问题,轧件厚度逐渐减小到接近一个极限,而不能再继续减薄。异步轧制引入了异速比的概念,轧件因上下表面摩擦力不同而产生搓轧作用,使金属更容易变形,此时是否还有最小可轧厚度需要进一步研究。实验发现,搓轧区比例是影响最小可轧厚度的关键参数,在此基础上推导了异步轧制条件下的最小可轧厚度新公式。并指出接近全搓轧时,最小可轧厚度可趋近于0;是否能达到,取决于轧制过程是否因裂纹、孔洞、褶皱等原因导致的断带而终止。     

楔横轧大断面收缩率轧制轴向金属流动特点

利用三维有限元数值模拟方法,对楔横轧大断面收缩率和常规断面收缩率轧件金属的轴向流动进行了对比分析,发现大断面收缩率轧制件的轴向金属流动有其自身特点:由于轧制接触区面积较大,所受摩擦阻力也就较大,因而在轧制接触区内形成较大的金属难变形区,使轧制过程中轧制接触区范围内表层金属轴向流动滞后于心部较多,脱离轧制接触区后表层金属轴向流动超前于心部。