冷轧铝合金带材轧辊热行为的有限元模拟

用三维有限单元法建立了实验室240mm冷轧轧机轧辊的温度场理论模型,对轧机工作辊的热行为进行了深入研究,得到冷轧带材轧辊热行为规律性结论,这对逐步改善冷轧带材板形控制和完善板形控制系统有重要的意义。     

3004铝合金冷轧薄板的ODF分析

本文通过对３００４铝合金冷轧薄板的三维取向分布函数（ＯＤＦ）的测算和回算极图的分析，研究了该材料的织构类型与分布规律。由ＯＤＦ恒ψ截面图及回算（１１１）极图可知，该材料的主要织构为：｛１１２｝＜１１１＞＋｛１２３｝＜２４１＞＋｛１１０｝＜１１２＞，是典型的铜型织构。易产生与轧向成４５＾０的制耳。立方织构｛１００｝＜１００＞很弱，极点密度低，且漫散度在，布此而产生的０＾０，９０＾０制耳不足以抵消４５     

齿形参数对圆锯片应力应变的影响分析

通过正交试验和有限元软件ANSYS分析了鼠牙形齿的前角、顶角及齿根圆角对圆锯片应力应变的影响,分析了齿根圆半径对各种最大应力的影响。结果表明:前角、顶角及齿根圆角对锯片应变的影响很小,齿根圆半径对最大径向压应力、切向拉应力和最大Von Mises应力影响相对最大,齿顶角对其影响相对最小;齿顶角对最大径向拉应力和切向压应力影响相对最大,齿前角对其影响相对最小。得出了最佳齿根圆半径范围,同时找到了最大Von Mises应力分布特点。     

异厚度铝合金薄板激光拼焊应力应变场数值模拟

利用ANSYS软件对异厚度铝合金激光拼焊的应力应变场进行三维瞬态有限元分析。为了提高计算精度和效率,采用过渡网格划分形式以保证焊缝处网格足够细小。定义弹性模量E,线膨胀系数al,泊松比μ等随温度变化的材料力学参数值。指定塑性分析选项为经典的双线性随动强化（BKIN）,边界条件约束焊件的自由度以模拟夹具的作用。结果表明,由于厚度不同,薄厚两板应力应变场存在差异,薄板焊缝附近的应力场范围较大,变形比厚板复杂且比厚板大。利用小孔释放法检测异厚度铝合金激光拼焊板的残余应力,将模拟值与实测值进行对比分析,结果显示模拟值与实测值吻合良好。     

应力幅对LY12CZ铝合金腐蚀疲劳应变电流响应的影响

研究了ＬＹ１２ＣＺ铝合金在应力控制下于３．５％ＮａＣｌ溶液中恒定电位下,应力幅对腐蚀疲劳（ＣＦ）应变电流行为的影响以及应变电流与腐蚀疲劳损伤相对应的关系,结果表明：应变电流能反映ＣＦ不同阶段的损伤行为,应变电流的波型随ＣＦ过程所发生的变化主要在应变电流的波幅、波峰数及其与应力波的相位差上,不同应力幅下的应变电流行为的差异主要表现在：高应力幅下,在一个循环周次内,瞬变电流在整个腐蚀疲劳过程中均出现两     

铝及铝合金冷轧力能参数电算程序设计

采用多元非线性曲线拟合的方法建立了铝及铝合金的冷轧变形抗力模型。同时，应用逐次逼近迭代法计算压扁弧长。在此基础上编制了冷轧力能参数的电算程序。实例计算结果表明，该程序计算速度快，精度高，结果可靠，完全满足工程计算要求。     

冷轧辊的超声应力检测

轧辊内部不均匀分布的残余应力是造成轧辊失效的原因之一,因此,定量无损测量轧辊内残余应力的分布状态非常重要。为提高检测精度,消除探头斜楔块与被测轧辊之间温度差异对检测结果的影响,采用一发两收模式,基于临界折射超声纵波,检测冷轧辊表面的残余应力。结果表明,超声应力检测技术可应用于冷轧辊表面残余应力检测。     

异步热轧铝合金厚板的剪切变形和板形控制

异步轧制技术作为一种制备高性能超细晶材料的剧烈塑性变形方法主要应用于箔材和带材的生产。通过调整轧机上下辊的辊径实现异步轧制,采用该技术制备5182铝合金热轧厚板,并研究剪切变形和板形控制。结果表明：异步轧制对金属塑性流动具有重要影响,并在一定程度上细化微观组织,提高组织、性能的均匀性,异步轧制也可以降低轧制力。在异步轧制过程中经常出现轧板弯曲现象,同时探讨了影响轧板弯曲的因素。     

高合金钢冷轧工作辊锻造过程数值模拟

采用Deform-3D软件对一种新型高合金钢冷轧工作辊锻造以及锻前空冷过程进行数值模拟。首先,根据实际产品和液压机压头尺寸建立锻件和模具模型并进行了网格划分,对所采用的高合金钢进行热力学测试从而建立了材料模型。通过分析在空冷和锻造过程中锻件温度场和应力场分布,获得了锻件在空冷过程中温度变化规律,以及在锻造过程中锻造区域典型位置处的温度和应力分布特征。此外,参考模拟结果,并结合实际经验对这种新型冷轧工作辊进行锻造,实际锻造结果与模拟得到的最终结果十分接近,验证了采用有限元方法对轧辊锻造过程进行模拟是可行的。为冷轧工作辊的实际锻造生产提供理论指导。     

冷轧机轧制过程中轧辊垂振的研究

以冷轧机系统的垂振为研究对象,结合近年来冷轧机垂振问题的研究成果,得出冷轧机垂直振动的振源在辊缝.冷轧机在高速轧制时,辊缝润滑状态发生变化导致辊缝阻尼改变,从而引起轧机的垂直振动.建立了冷轧机简化模型,并对冷轧机轧制过程进行仿真,分析了辊缝阻尼与轧机垂直振动之间的关系,得出辊缝阻尼变小导致轧机的垂直振动.通过增大辊缝间的摩擦系数和增设阻尼设备的方法维持合适的辊缝阻尼,可消除轧辊的垂直振动,保证轧机平稳运转.     

轧辊尺寸对环形件冷轧中端面轴向宽展的影响规律研究

环形件冷轧过程中,环形件发生不均匀轴向宽展变形导致端面产生鱼尾现象,影响环形件质量。采用自行开发的环形件冷轧过程弹塑性动力显式算法有限元模拟软件,对不同轧辊尺寸条件下环形件冷轧过程进行数值模拟,研究了环形件端面轴向宽展率、平均宽展和鱼尾系数随轧辊尺寸的变化规律。从模拟结果可以看出,环形件端面轴向宽展在内外侧面变形程度不一致,环形件外侧的轴向宽展远大于其内侧的宽展变形。     

冷轧机轧制过程中的轧辊振动研究

以冷轧机轧辊垂直振动为研究对象,在分析冷轧机振动机理的前提下,建立轧机垂直振动简化模型,运用数值仿真方法,分析了轧制压下量、摩擦系数及辊缝阻尼的轧制工艺参数对轧机垂直振动的影响。分析结果表明:减小轧机压下量有利于提高轧机振动临界速度;增加辊缝摩擦系数有利于减小轧辊的振动位移;增加辊缝阻尼能够有效降低振动幅值。在此基础上提出了抑制冷轧机垂直振动方法为:优化各道次压下量,以使轧制临界速度由1340 m·min-1提升到1520 m·min-1;适当降低乳化液浓度,以使辊缝摩擦系数增大,此调节过程应考虑窜流现象;增设液压衬板减震器或多孔阻尼减震器,以增加辊缝阻尼。     

均匀化处理对3004铝合金铸轧板坯组织性能的影响

3004铝合金板带材是汽车制造业、制罐工业的主要材料。目前主要采用热轧生产,因此用铸轧法生产3004铝合金带坯具有重要的创新意义。3004铝合金在熔铸过程中易产生偏析,轧制前必须进行均匀化处理。均匀化处理的效果主要取决于均匀化温度和均匀化时间。本文研究了580℃的均匀化温度下,不同均匀化时间对铸轧板坯组织性能的影响。     

Passivation behaviors of 6082 aluminium alloy under stress corrosion process

We systematically studied the passivation process of 6082 aluminium alloy under the bending stress situation by combining electrochemical measurement techniques with three-point bending stress fixture designed by our lab, and then examined the microstructures of corroded specimens to analyze electrochemical corrosion mechanism in 1.5% NaCl solution. The results show that secondary Mg₂Si phase acts as the anodic electrode, leading to the self-corrosion of Mg₂Si phase. As a result, the spots of self-corroded Mg₂Si phase within grains act as initial pitting corrosion site, combined with tiny, massive precipitated Mg₂Si particles at the grain boundaries and bending stress, leading to the failure of surface of the 6082 aluminium alloy. The corrosion current density increases from 3.422 × 10⁻⁷ to 13.77 × 10⁻⁷ A/cm² when bending stress level was increased from 0% up to 100% of yield stress. Passive film formation process occurred between polarization potential area of −1.05 and −0.65 V. Sectional microstructural investigations show that the corrosion starts penetrating vertically into the material before it develops corrosion paths extending parallel to the surface, leading to massive stress-induced corrosion cracks. The maximum corrosion depth increases from ∼24 μm on specimen without any stress applied to 85 μm when bending stress of 100% yield strength is applied.     

双机架铝带冷连轧机机架间张力分析及仿真

针对某公司1850mm双机架铝带冷连轧机机架间张力波动问题,完善了基本张力公式,并分析了影响张力波动的原因,建立了比较精确的张力微分方程,描述了张力波动及其波动的自调节过程,做出了几种主要因素变化时张力变化情况的Matlab仿真图形,仿真结果与现场实际基本一致。     

Effect of process parameters on the quality of aluminium alloy Al5Si deposits in wire and arc additive manufacturing using a cold metal transfer process

A 3D print device using a cold metal transfer arc welding station to melt a metallic filler wire is developed to build aluminium part by optimising the process parameters. First tests achieved using standard pre-recorded process parameters allow to study the effect of the travel speed and the average welding power on the geometrical characteristics of mono-layer deposits and on walls built by layers superposition. Finally, a parametric study of the effect of each process parameter controlling the shape of the arc current or voltage and the filler wire feeding is carried out in order to try to improve the geometrical regularity of the deposits, and to better understand the effect of each parameter on the melting of the filler wire, its transfer on the support plate, and the geometry of the formed bead.     

金属板材成型中的残余应力与失稳分析

根据全息干涉法对板材轧制成型中的变形分析,假设3种典型的轧辊形状为模型,计算了纵向非均匀应变分布,给出了其所产生的残余应力及其失稳起皱时的临界参数计算公式。