滚筒式飞剪剪切断裂过程综合分析

以某冷轧生产线上的滚筒式飞剪数据为依据,利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对飞剪的剪切过程进行了模拟。对钢板厚度、相对切入深度、剪刃重叠量、剪刃间隙、刀钝半径、剪切速度、剪刃形状不同条件下的剪切力进行了分析计算。结果表明,随着板厚的增加,最大剪切力时刻的相对切入深度降低。剪刃重叠量增大,剪切力略有所增加。剪切速度增大,剪切力将小幅增大。随着板厚的增加,最小剪切力时刻的剪刃间隙板厚百分比增加。随着剪刃钝圆半径的增大,剪切力增幅较大。结果对滚筒式飞剪力能参数计算和结构设计具有参考价值。     

圆盘剪剪切工艺优化研究

基于ANSYS/LS-DYNA有限元模拟软件, 以南京钢铁联合有限公司中板厂Q235钢板剪切过程为研究对象, 研究了在不同工艺参数条件下, 钢板的剪切力和侧向力的变化情况, 分析了不同工艺参数对Q235钢板的剪切力和侧向力的影响。结果表明: 22 mm厚的Q235钢板, 最佳侧向剪切间隙为1.0 mm左右; 随着剪切钢板厚度的增加, 最佳侧向剪切间隙值为钢板厚度的4.55%; 重叠量为-4.5 mm处, 侧向力达到最小值, 为12.893 kN; 剪切力和侧向力也随着剪切速度的增大而增大, 增大幅度为5%～8%。     

双曲柄联合式飞剪机的运动学性能分析与参数设计

在我国的连续式轧钢机组中,飞剪机的参数设计直接影响剪切质量.本文对引进的双曲柄联合式飞剪机设备进行设计改进,对最大的剪切力计算过程进行分析并确定了最大剪切力的位置,对采用梯形钢板焊接而成的上下剪刀装配结构进行改进设计,并对该飞剪机的剪刃速度、曲柄转速、剪切冲击力和剪切功进行分析计算.分析计算结果对于提高飞剪剪切质量、定量分析剪切机构的工作性能和设计同类飞剪具有一定的参考价值.该改进后的设备已成功应用于生产中.     

马钢CSP取样剪剪切能力分析

首先计算出取样剪在剪切12 mm厚度钢板的总剪切力,然后对剪切机构的位置、剪切机构提供的的剪切力与液压缸行程关系以及剪切过程进行了分析,得到剪切过程的剪切力变化情况。经过比较,证明原取样剪无需改造,即可剪切12 mm厚度的钢板。     

连铸钢方坯液压剪的参数控制及有限元仿真北大核心CSCD

针对传统的液压剪切容易造成连铸钢坯断面质量不佳的问题,提出使用一种45°斜切液压剪进行剪切。首先,建立钢坯和剪刃的剪切模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件对45°钢坯液压剪的剪切过程进行了有限元分析,模拟钢坯在弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂分离阶段时所受的等效应力;其次,采取单一变量的研究方法,分别探究了剪切间隙、剪切温度、钢坯厚度及剪切速度等因素对45°钢坯液压剪剪切质量的影响。结果表明,随着剪切间隙的增加,剪切力先减小后增大;钢坯尺寸每增加5 mm,最大剪切力约增加40~50 kN;钢坯剪切速度增加,最大剪切力随之增加,由此获得了最佳的剪切参数,为钢坯的剪切提供了稳定的剪切力,保证了良好的剪切质量,避免材料的损耗,提高了剪切效率。     

板材几何尺寸对激光弯曲成形角的影响

为了研究板材几何尺寸对弯曲角的影响,采用有限元法对不同尺寸规格的DP980双相高强钢板的激光弯曲成形过程进行模拟分析,分别讨论了板材的长度、宽度和厚度变化对成形过程中的温度峰值和最终弯曲角的影响。结果表明,DP980钢板的激光弯曲成形角随着板材长度或宽度的增加而增大,随着厚度的增加而减小。当长度和宽度分别从50 mm增加至200 mm时,板材的弯曲角增量分别为6. 8%和16. 4%;当厚度从1. 0 mm增加至2. 2 mm时,弯曲角减小量为60. 3%。同时,利用最小二乘法计算出了板材的长度、宽度和厚度与激光弯曲角之间的数学关系模型。     

厚规格管线钢热轧中间坯剪切过程有限元分析

滚筒式飞剪是热连轧生产线重要切头设备,能否适应厚规格高强度钢生产时中间坯的剪切值得研究。为获得最优剪切条件,在测试X70管线钢高温力学性能的基础上,利用DEFORM-3D有限元软件,对滚筒式飞剪剪切厚板过程进行了三维模拟,研究了不同模拟条件对最大剪切力的影响规律。对于相同断面尺寸的中间坯,X70比Q235在960℃时最大剪切力增加了52%。X70最大剪切力随厚度增加近似线性增加。相同剪切断面与温度下,滚筒式飞剪模拟值与曲柄式飞剪经验公式计算值对比,其最大剪切力大20%以上,其剪切厚板在工艺上是可行的,但需要考虑结构的承载能力以及刀片强度等。     

液压滚切剪在不同剪切速度下剪切过程数值模拟与实验研究

运用DEFORM-3D软件,模拟了液压滚切剪上剪刃的剪切速度分别为50mm·s~(-1)、75mm·s~(-1)、100mm·s~(-1)、125mm·s~(-1)、150mm·s~(-1)、175mm·s~(-1)情况下的剪切过程,分析了剪切速度对剪切后的钢板断面质量、剪切力及剪切后钢板应力分布的影响,并通过现场实验设定不同的剪切速度对钢板进行剪切,模拟和实验的结果一致,表明当剪切速度在50mm·s~(-1)~100mm·s~(-1)时剪切后的钢板断面质量随剪切速度的增加而越来越好,等效应力的分布情况从比较不规则分散的状态变为均匀集中的状态,当剪切速度在125mm·s~(-1)~175mm·s~(-1)时剪切质量随剪切速度的增加而越来越差,等效应力的分布开始变得不均匀,此外,随着剪切速度的增加剪切钢板所需的剪切力随之增加,其主要原因是剪切速度与钢板的变形抗力成正比,但其增加的幅度不是很大。若仅从剪切速度角度考虑,在其他条件不变的前提下最佳剪切速度为100mm·s~(-1)。     

不同板厚下NM500钢板辊式淬火过程的有限元模拟分析

采用有限元软件模拟了不同板厚下,NM500高强薄钢板辊式淬火过程钢板温度、应力及变形变化规律。结果表明,随着板厚的增加,钢板厚度方向温差增大,冷却速度明显下降。钢板长度及宽度方向变形量随板厚的增加明显减小,钢板沿板宽的等效应力也随板厚的增加变得均匀。对5mm厚钢板进行分析,钢板板宽方向在开始阶段为两边上翘变形,随后变形反向。     

模式飞剪剪切能力分析

通过对热轧精整厚板生产线模式飞剪剪切力在线测试,结合理论计算分析了飞剪的剪切能力,同时采用有限元对刀片和刀架强度、变形进行计算分析,指出现有飞剪存在的问题,为下一步改造提供依据.     

射流倾斜角度对热轧无缝钢管冷却均匀性的影响

为了获得射流倾斜角度对热轧无缝钢管冷却效率及均匀性的影响规律,运用Fluent软件对单股倾斜射流冲击冷却热轧无缝钢管的流动特点及传热特性进行了有限元模拟。研究了不同射流倾斜角度下无缝钢管表面剪切力、湍流动能及压力分布特点,并获得冲击点处热流量及钢管1/2厚度处温度的变化曲线。结果表明,射流倾斜角度对钢管表面剪切力、湍流动能及温度分布具有显著的影响;随着射流倾斜角度的增加,钢管表面剪切力及湍流动能非对称性逐渐增加,且在顺流方向3°附近出现最大值;从钢管1/2厚度处温度分布发现,随着射流倾斜角度的增加,换热效率及温度均匀性得到了改善,先升高后降低;通过标准差计算,当入射角θ=10°时,冲击点两侧温度均匀性最佳。     

板厚对不锈钢车体激光叠焊接头抗剪强度和疲劳强度的影响

为了研究板厚对不锈钢激光叠焊接头抗剪强度和疲劳强度的影响,该文针对0.8 mm +2 mm和2 mm +2 mm2种不同板厚搭配的不锈钢激光叠焊接头分别进行了拉伸试验和疲劳试验。结果表明,2 mm +2 mm接头的抗剪强度和疲劳强度均高于0.8 mm +2 mm接头。失效分析发现,2种接头的拉伸破坏由焊肉部位剪断引起的;2种接头的疲劳裂纹均萌生于2 mm未焊透板,裂纹起始位置在2个焊板之间靠近焊核附近未焊透板的热影响区,裂纹沿着焊核边缘向未焊透板外表面方向扩展,直至穿透未焊透板。对焊接接头部位的有限元受力分析可知,2种接头的应力集中程度的不同是造成它们抗剪强度和疲劳强度差异的主要原因。     

新一代热轧强力地下卷取机

西门子奥钢联公司推出了新一代的热轧地下卷取机,命名为四辊强力卷取机。与传统热轧地下卷取机相比,四辊强力卷取机配备有四个助卷辊,用于卷取厚规格、高强度钢板,其关键技术是通过夹送辊和1#助卷辊,将进入卷取机内的带头事先进行预弯曲。卷取的钢板厚度为1.2～25.4mm,宽度可达到2800 mm。     

Laser brazing of a dissimilar joint of austenitic stainless steel and pure copper

In many industries, there are applications that require the joining of stainless steel and copper components; therefore, the welding of dissimilar stainless steel/copper joints is a common process. For this investigation, the optimal brazing conditions and suitable filler metals for laser brazing of stainless steel/copper lap joints were studied. Tensile shear force increases with increases in the laser spot diameter or in the laser irradiation angle, which is associated with increased bonding width; however, as bonding width approaches 2 mm, tensile shear force reaches a saturated value due to fracturing at the HAZ of the Cu base plate. In order to obtain joints with high tensile shear strength, laser brazing was optimized by using Cu–Si-based filler metal under the following conditions: laser power, 4 kW; spot diameter, 3 mm; laser irradiation angle, 80°; irradiation position shift, 0.6 mm; brazing speed, 0.30 m/min; and filler metal feed speed, 0.30 min. Concerning filler metals, it was found that the Ni–Cu type showed relatively large tensile shear force even at high welding speeds in comparison with those of the Cu–Si, Cu, Cu–Ni, Ni–Cu and Ni types, respectively.     

胶层-镍箔辅助激光焊钢/镁接头组织与性能

采用钢板在上、镁板在下且添加胶层-镍箔辅助的激光焊接技术,对厚度1.4 mm的DP590双相钢和厚度1.5 mm的AZ31B镁合金进行焊接, 基于热力学计算选择添加箔片元素,分析接头焊缝形貌、显微组织与力学性能,并对接头熔池温度场和流场进行数值模拟. 结果表明,激光功率1 800 W,焊接速度30 mm/s,离焦量为 + 2 mm,流量为15 L/min的氩气保护的工艺条件下,添加镍箔实现了镁/钢冶金连接,同时添加胶层和镍箔,与单一添加镍箔相比,接头平均抗剪强度提高1.73倍;添加胶层,焊缝连续光滑, 镁侧熔池的熔化宽度增大,钢/镁横向结合面积增加,熔池温度梯度降低,熔池流动速度提高,促进了界面元素相互扩散和冶金反应,因此钢/镁接头性能得到大幅提升.     

φ407mm冷轧圆盘剪切机间隙和重合度对剪切质量的影响分析

针对国内某钢铁企业冷轧线上φ407 mm双边圆盘剪切机剪切厚度为2.82 mm的带钢时出现切边不齐现象,本文利用有限元分析软件对该剪切系统(剪刃和带钢)进行了CAE分析,以此得出了带钢在被剪切位置的应力分布情况,并根据得出的仿真数据结合力学知识,分析了剪刃间隙和重合度对剪切力大小变化的影响以及剪切过程所产生的边界应力对剪切质量的影响.最后通过经验公式证明了数据的可靠性,并提出了改进剪切质量的措施.     

Study on static and fatigue strength of structural adhesive-bonded joints of steel sheets for automotive application

The static and fatigue strength of crush durable structural adhesive-bonded lap joints of steel sheets for automobiles was evaluated by tensile shear tests. The steel sheets used in this study were uncoated and galvannealed (GA) with tensile strength ranging from 270 MPa-grade to 980 MPa-grade and the thickness ranging from 0.7 to 1.8 mm. Also, the effects of the adhesive types were evaluated. The results are as follows: In the static tensile shear tests, when the steel sheets deformed during the tensile test, the tensile shear strength increased with the increase in the base metal properties, such as the yield strength and thickness; however, when the base metal properties were sufficiently high not to undergo plastic deformation, the tensile shear strength exhibited a constant value. On the other hand, the effect of base metal properties on the fatigue joint strength was relatively small. The static joint strength of the GA steel joints was slightly lower than that of the uncoated steel sheets; however, the fatigue strength of the GA steel joints was higher than that of the uncoated steel sheets. The coating failure of the GA was affected by the type of adhesive, base metal properties and type of test. Choosing the proper adhesive can reduce the failure of the GA coating, and the high strength steel showed fewer coating failures than the mild steel.     

RESEARCH OF THE FEEDING SPEED ADOPTING CORED-WIRE METHOD TO SPHEROIDIZE DUCTILE IRON MELT

For settling the question of feeding speed in applying the cored-wire method to spheroidize ductile iron melt, ANSYS software was applied to simulate the heat transfer and mass transfer, and the melt time of the steel strip in the iron melt was determined by linking the heat transfer and mass transfer, and then the feeding speed was calcufated. Conclusions have been drawn that the iron layer was formed on the surface of the cored-wire during the wire-feeding process. The thickness is 0.073 mm when the temperature of the iron melt is 1500℃, the time from formation to remelting of the iron layer is 0.063 s. When the temperature of the iron melt is below 1500℃, the time taken for the steel strip to melt is rapidly shortened. When the temperature of the iron melt is above 1500℃, the variation amplitude of the steel strip melt change with time is gradually diminished. The melt time of the steel strip is rapidly increased with the increase of the steel strip thickness. When the temperature of the iron melt is 1500℃ and the carbon content is 4%, the melt time of a steel strip, which has a thickness of 0.5 mm, is thrice that of a steel strip whose thickness is 0.3 mm. The calculation results of the feeding speed are basically in agreement with the applied feeding speed in the factory.     

400mm热连轧RF—AWC控制系统

为了提高窄带钢厂带钢的宽度指标,在粗轧机上提出了自动宽度控制系统。通过轧机的弹跳方程构建的数学模型称作轧制力反馈自动宽度控制（RF—AWC）。目前该系统已经在宽带钢粗轧立辊中广泛使用,但在窄带钢中应用研究较少,现结合某400mm窄带钢厂的现有设备及特性,引入RF-AWC。通过观察使用效果,证明了该系统能够有效降低带钢的宽度偏差,带钢中间部分尺寸保证在1．5mm以内,并改善带钢质量,有效提高了生产效率,对日后窄带钢的生产起指导作用。