支承辊边部缺陷分析与控制技术

轧辊边部缺陷是影响支承辊使用寿命的主要缺陷之一.支承辊与工作辊之间的接触应力峰值过高是导致轧辊产生边部缺陷的主要因素.工作辊辊身中部在使用中的磨损,以及热处理工艺造成的边部材质的差异,加大了轧辊边部缺陷发生的可能性.通过合理的控制技术可有效降低轧辊边部缺陷事故的发生.     

冷轧过程中组合式支承辊与整体式支承辊性能的比较

为比较四辊冷轧条件下热装组合式支承辊与整体式支承辊的工作性能,将辊套和辊芯进行分段离散,根据工作辊、辊套及辊芯之间的变形协调以及力平衡条件,采用影响函数法基于C语言编程求解组合式支承辊弹性压扁、辊间压力及出口前张力横向分布,研究弯辊力以及窜辊量对组合式支承辊性能的影响,并将其与相同轧制工艺参数条件下的整体式支承辊性能进行比较。结果表明,相同条件下,组合式支承辊的辊间压扁量比整体式支承辊的辊间压扁量减少6%以上,组合式支承辊辊身边部与中部的辊间压力差值比整体式支承辊边部和中部辊间压力差值大0.2kN/mm左右;但当弯辊力及窜辊量较大时,组合式支承辊出口前张力边部与中部差值明显大于整体式支承辊出口前张力边部与中部差值。     

热轧宽带钢工作辊磨损辊型预报模型及应用

研究了带钢宽度范围内轧制力分布对工作辊磨损的影响,以及"猫耳"状边部轧制力对工作辊磨损的影响;利用实测轧制力分布结果,采用切片法计算了工作辊磨损分布,并对磨损辊型进行预报。基于现场实测数据优化了模型系数,磨损模型求解的预报值与实测磨损辊型值相接近,说明磨损预报模型具有较高的精度;并且模型公式简单、计算速度较快,可用于工作辊磨损辊型的在线预报。     

四辊轧机支承辊在役过程应力行为研究

根据轧辊粗轧服役条件,本文采用非线性弹塑性有限元法建立了四辊轧机数值分析模型,再现了支承辊在服役过程中应力分布规律,研究了卸载曲线对辊身应力的影响,为支承辊设计合理的应力卸载曲线,实现支承辊寿命提升提供理论依据。     

热带常规轧机工作辊辊形曲线的研究

针对热带常规轧机工作辊常见的抛物线和正弦曲线辊形,分别以工作辊凸度相同和凸度控制能力相同为条件,采用影响甬数法模拟计算了两种辊形曲线对带钢出口凸度、边部减薄以及辊间压力的影响.对具有相同凸度控制能力的两种辊形曲线施加了相同的磨损曲线,比较了它们对带钢边部隆起的影响.     

六辊矫直机辊型曲线设计方法探讨

根据无缝钢管矫直理论与生产实践,归纳出一种六辊矫直机辊型曲线设计方法,分析了各参数间的关系,以数学方法推导出矫直辊辊型曲线公式。实践证明:采用该方法设计的矫直辊辊型曲线加工出的轧辊,无缝钢管与矫直辊贴合度好,矫直时磨损减少,钢管表面质量、平直度可以满足生产需要,实际使用效果较好。     

用于四辊轧机的新型膨胀辊技术

德国MDS公司最新研制的SCR（SPe－cialCrownRou）支承辊，特别适合于对薄带和箔材边部情况的改善，也可用于普通四辊轧机支承辊。SCR支承辊的结构是：在一辊轴上套装了一个轴套，该轴套端部内有一定锥度。通过辊轴芯部通入高压油于该锥度区，从而可以控制支承辊的辊型而达到控制工作辊的辊型。它可以起到普通四辊轧机采用弯曲工作辊和冷却控制工作辊而形成的辊型作用。在薄带或箔材的平直度控制方面还胜于普通四辊轧机。1994年MDS公司将SCR支承辊安装于德国的VAW铝公司的铝箔粗轧机上，该铝箔轧机的铝材人口厚0．7mm，箔卷重4600kg…     

极薄规格冷轧带钢板形控制研究

针对厚度0.2 mm以下极薄规格带钢在生产过程中经常出现中浪缺陷的问题,对某UCM轧机极薄规格带钢局部中浪板形缺陷与轧制过程数据进行了分析,通过工作辊温度测量与工作辊热凸度引起平坦度的有限元计算,表明中浪缺陷是由于轧辊热凸度过大而造成的。分析了轧辊热凸度影响因素,以及UCM轧机轧辊辊型,板形目标曲线,中间辊轴向横移,乳化液,中间辊、工作辊弯辊力等参数对极薄规格带钢板形的影响。结果表明:通过板形目标曲线优化设计,合理配置中间辊轴向横移量、工作辊弯辊、中间辊弯辊3种板形调节手段,增加中间辊轴向横移量,增加工作辊弯辊、中间辊弯辊负弯的调节余量,可在消除中浪的同时避免边浪的产生。同时,通过优化工艺润滑制度,降低乳化液温度到合理范围,可有效提高分段冷却的板形控制能力,使带钢平坦度回归到板形目标曲线设计范围,释放弯辊调控量。再有,通过支撑辊边部辊型优化设计,可提高辊型对边浪的抑制能力,在减少中浪的同时不产生边浪。采用上述措施,将中浪缺陷减小到5 IU以内,极薄规格带钢中浪板形缺陷问题得到了有效解决。     

辊轮数量对辊挤成形筒体件质量的影响

为研究辊轮数量对曲线回转外形筒体件辊挤成形表面质量的影响,利用Deform-3D软件,对二辊、三辊和四辊辊挤成形进行了数值模拟。模拟结果表明,随辊轮数量增加,在同一平面内,辊边距型槽圆弧中心距离变短,辊边与型槽圆弧中心线速度更接近,金属变形更同步,变形更均匀。第1道次辊挤成形后,二辊辊挤工件口部极不平整,金属充满飞边槽后流入辊缝形成薄飞边,整形时出现折叠;三辊和四辊辊挤件口部较为平整,金属没有充满型槽,也没有流入辊缝。第2道次辊挤整形后,三辊、四辊辊挤工件未出现折叠、裂纹等缺陷。三辊辊挤时,金属流入飞边槽体积最少,故辊挤后工件长度最长。随着辊轮数量的增加,辊轮所受径向力呈减小的趋势,四辊受力最小。     

锻钢支承辊热处理工艺的改进

对断裂的支承辊进行失效分析,确定轧辊心部存在严重冶金缺陷,预先热处理效果不佳,热处理应力大是轧辊断裂的主要原因.通过重新制定合理的技术条件,改进热处理丁艺参数,成功完成了两支支承辊的生产.     

薄宽带钢平整机支撑辊辊型设计

针对单机架四辊光整机生产薄宽镀锌板过程中的边浪、复合浪问题,进行了现场试验和理论研究。以二维变厚度有限元程序为辊型设计的工作平台,建立了四辊光整机辊系弹性变形有限元模型,提出了变接触支撑辊（VCL辊型）技术,并与不同工作辊辊型配套使用进行仿真计算。结果表明,VCL支撑辊辊型可以增加光整机板形控制能力,消除边浪并改善支撑辊轴向不均匀的磨损状态。     

提高PC热连轧机支撑辊寿命的优化曲线研究

为解决ＰＣ热带钢连轧机辊间接触载荷不均易造成支撑辊辊面提前损坏的问题,对支撑辊肩部辊形进行了优化设计。经试验验证,采用幂函数的辊形优化曲线可提高支撑辊使用寿命,并有利于板凸度和板形控制。     

1200mm冷轧平整机设计与实践

分析了冷轧平整机辊型配置对带钢板形的影响因素和机理,对辊型进行计算与配置,将工作辊由平辊改为中凸形,支撑辊由平辊改为边部弧线形,提高弯辊和控制板形的效率,使带钢浪形缺陷的控制水平进一步提高。     

四辊板带轧机辊颈载荷分布及板形影响因素分析

板形是板带材产品的重要质量指标之一。辊系弹性变形是影响板形的主要因素,轧机辊颈载荷分布直接影响轧机的辊系弹性变形,因此精确分析辊颈载荷分布对板形控制和轴承使用有着重要的意义。针对实验室四辊可逆冷轧机,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,基于显式动力学建立了耦合支撑辊轴承、轧辊和轧件的三维实体模型,分析了板宽、摩擦因数、张力和压下量等因素对支撑辊辊径载荷分布和板凸度的影响,对四辊板带轧机板形控制和轴承使用提供了理论支持。     

四辊冷连轧机高强钢板形控制技术研究

针对2030mm冷连轧机轧制高强度汽车板时出现严重的边浪板形问题,现场取样、测量了典型品种高强钢板变形过程中的力学性能和温度参数,在此基础上提出了一整套高强钢汽车板冷轧的板形控制技术,包括第1～第4机架选用变接触支撑辊辊型及与其配套的工作辊凸度,将带钢横向温度分布对板形的影响补偿到高强钢板形目标曲线中,这些技术应用后使高强钢板形控制精度由原来的93.72%提高到了97.10%。     

CVC热连轧机支撑辊倒角的工作性能研究

分析了热连轧机支撑辊大圆弧复合型倒角的设计思想,并以某2250mm常规热连轧精轧机为例,运用基于影响函数法的辊系弹性变形理论,分析了不同支撑辊倒角参数对轧机板形控制性能的影响。结果表明,支撑辊倒角高度越大,承载辊缝横向刚度越大,但还需考虑带钢临界宽度对板形控制的影响;支撑辊倒角高度大的弯辊调控效果要优于倒角高度小的,且随着宽度的增加效果也会越明显;使用较小的支撑辊倒角高度可以在一定程度上改善轧辊磨损的不均匀性。     

济钢ASP粗轧机轧辊失效分析与修复措施

分析了济钢集团股份有限公司ASP生产线粗轧机工作辊和支撑辊的失效原因,通过正确设计粗轧工作辊和支撑辊的倒角,解决了轧辊的压肩问题,并根据轧辊材质特点,调整轧辊磨削制度,允许轧辊带闭合裂纹上机使用,同时在轧辊使用过程中必须做好检测和跟踪工作。由此延长了轧辊寿命,降低了轧辊消耗。     

热轧板凸度控制实践分析

针对热轧板凸度控制问题,研究了轧制负荷、弯辊力、轧辊热膨胀、原始辊凸度、轧辊磨损、边缘降及楔形对板凸度的影响.结果表明,F3、F6机架负荷减小、F2、F4与F5机架负荷增大、弯凸度力增大、辊凸度减小、边缘降减小及楔形绝对值减小均可使带钢板凸度减小,轧辊热凸度约30min基本形成,轧辊不均匀磨损直接影响带钢板凸度.     

基于辊径方差最小的三次CVC辊型参数设计方法

针对CVC轧机辊型设计过程中个别辊型参数计算方法不完善的问题,根据CVC轧机的工作原理及板带凸度控制要求,在推导出辊缝函数的基础上,计算得到了辊缝等效凸度表达式,进一步对各个辊型参数的具体含义进行了阐释,首次定义了辊径方差新概念并推导出了其表达式,基于此提出了一种保证上下工作辊辊径方差最小的三次CVC辊型参数优化方法。应用本文提出的辊型参数设计方法,对国内某冷轧厂的CVC轧机辊型参数进行了优化计算,在保证轧辊等效凸度控制能力的基础上,减小了上下工作辊的辊径方差,使轧辊磨损更加均匀,同时也保证了出口带钢的板形质量,为生产现场的辊型参数设计及辊型磨削奠定了理论基础。