小规格H型钢粗轧扭转影响因素分析

针对小规格H型钢粗轧过程中轧件出现扭转变形问题,以某钢厂小H型钢粗轧工艺参数为参考,利用Marc/superform有限元软件对粗轧轧制阶段进行模拟,分析轧件产生扭转变形的原因以及工艺因素对轧件扭转变形的影响规律。结果表明：小型H型钢粗轧过程轧辊轴向错位或来料偏扭都会引起轧件的扭转;减小孔型侧壁斜度对抑制轧件扭转程度作用明显;扩大槽底圆角能够增大翼缘外端部与圆角处接触面积,对轧件扭转起到一定的限制作用。文中孔型系统下V2,V5压下量比值越大轧件扭转越严重,立轧道次压下量比值控制在1.1～1.5范围更有利于提升轧制稳定性。     

轴类零件楔横轧三维数值模拟

利用Pro/E建立楔横轧模具和轧件的三维参数化模型,将其导入ANSYS/LS-DYNA有限元软件中,建立楔横轧轧制阶梯轴的有限元模型,对轴类零件楔横轧成形过程进行了三维数值模拟,得到轴类零件轧制过程中轧件内部的应变场、轧件表面变形形状等信息,为研究其他零件的轧制成形机理及变形规律提供了参考和理论依据.     

阶梯轴类零件楔横轧成形的变形特征

应用ANSYS/LS-DYNA建立楔横轧轧制阶梯轴的有限元模型,对轧制过程进行了模拟仿真,并分析了轧件在展宽段内应力场、应变场的分布情况以及轧件变形过程中金属的受力和流动情况。结果表明轧件所受应力表现为两拉一压状态,且轧件心部应力较大;应变表现为轧件轧细部分应变较大,应变由外层到内层逐渐减小,轧件心部应变最小。轧件两端变形,中部则基本未受影响,变形呈对称分布;轧制过程中,轧件径向压缩并轴向延伸,轧件应变最大区的位置由外部逐渐移至心部。     

轴端长度对楔横轧阶梯轴成形光轴端面质量的影响

随着楔横轧工艺的不断创新与产品范围的进一步扩大,阶梯轴楔横轧成形光轴时,由于金属流动的不均匀性导致轴端长度直接影响着轧件轴端质量,从而降低产品的材料利用率。为探明其影响规律,提高轧件端部质量与楔横轧的材料利用率,本文通过DEFORM-3D有限元软件,采用数值模拟与轧制实验相结合的研究方法,对楔横轧阶梯轴成形光轴的轧制过程进行有限元模拟,通过分析轧制过程中的应力场、应变场及特征点,揭示轧制过程金属流动规律,阐明轧制过程变形机理;在此基础上,采用交互正交试验设计轴端长度、台阶倾角、台阶长度、断面收缩率4个工艺参数,分析这些参数对轴端凹心的影响关系,即凹心值与轴端长度、台阶倾角成负相关,与台阶长度、断面收缩率成正相关,且随着坯料轴端长度的减小最终轧件端部凹心逐渐增大。应用统计数据软件SPSS 22.0拟合获得各工艺参数与轧件端部质量的关系方程式,以凹心值为零为目标,获取了最优轴端长度对端部质量的影响方程式。通过轧制实验与模拟对比分析,获得的轧件形状和最终的端部凹心值基本一致,进一步验证了模拟分析的可靠性。本文获得的公式与端面质量的影响规律,可以有效地从理论上提高轧件端部质量,确定闭开联合楔横轧闭式轧制轴端长度,实现楔横轧无料头近净成形。     

无芯棒楔横轧铝合金空心轴微观组织演变规律

铝合金空心轴在楔横轧轧制过程中,其微观组织的演变对轧件的力学性能有重要影响.为得到无芯棒楔横轧铝合金空心轴的微观组织演变规律,通过有限元软件Deform-3D构建有限元模型.对微观组织演变过程进行数值模拟,研究了轧制温度、断面收缩率、展宽角和成形角4个参数对轧件平均晶粒尺寸的影响规律.并通过元胞自动机法揭示了工艺参数与...     

82B钢线材精轧过程的再结晶行为

结合某钢厂高碳钢线材生产线轧制82B钢的工艺参数,在Gleeble1500D热模拟实验机上采用不同精轧温度制度模拟了精轧F1-F4阶段该钢的轧制变形,分析了精轧温度对精轧过程中各道次动态再结晶的影响.研究结果表明,精轧F1-F4道次变形温度的控制对82B线材的组织有重要影响,精轧温度特别是精轧出口温度过高易使F4道次轧制发生不完全动态再结晶,不利于组织控制.     

大棒材轧制对孔隙性缺陷压合的模拟方法研究

通过引入相对密度来间接表征轧件内部呈弥散分布的孔隙性缺陷,利用体积可压缩刚塑性有限元法模拟轧制过程中棒材芯部相对密度变化情况,根据模拟结果分析轧制工艺对轧件芯部孔隙性缺陷压合的影响情况,得到相应的变化规律。某钢厂将该研究结果应用于棒材轧制工艺参数制定,产品质量明显提高,验证了该方法的实用性和可靠性。     

X80管线钢热变形过程中再结晶行为及组织细化

利用Gleeble-1500D热模拟试验机研究了X80管线钢热轧过程中的再结晶行为及精轧过程中后四道次变形的再结晶特点与室温组织的关系.揭示了X80管线钢动态再结晶临界钢应变量与变形温度的关系,确定了奥氏体再结晶温度区和非再结晶温度区,所得到的技术要点对精轧过程轧制工艺制定细化奥氏体晶粒具有指导性,有助于X80管线钢获得细小均匀的室温组织.     

大规格轴承钢棒材连轧工艺有限元模拟与分析

结合现场轧制工艺条件,采用大型非线性有限元软件对大规格轴承钢棒材连轧工艺进行数值模拟,主要分析大规格轴承钢棒材在热连轧过程中各道次等效应变场和轧制力分布情况.结果表明,大规格轴承钢棒材在各道次轧制过程中的变形区域主要集中在轧件的表层,芯部等效应变较小;各道次之间轧制力急剧变化不利于轧制工艺的改善,同时也会对轧制设备提出更高的要求;各道次轧制力分布不均匀主要是由现场轧制工艺规程中各道次轧件压下量分配不当造成的.     

轧件扭转对高速线材轧制稳定性的影响

针对高速线材稳定性问题,综合分析影响线材轧制过程稳定性的因素,运用有限元软件模拟在轧制过程中轧件扭转不同角度的情况,明确了轧件扭转对轧件轧后尺寸和形状的影响,并探讨相应的改进措施.     

中碳钢楔横轧轧制过程及组织性能研究

采用有限元方法对两种不同温度下三辊楔横轧中碳钢棒材的轧制过程进行了数值分析,分析了轧件横截面上温度及等效应变的分布规律,并通过实验研究分析测定了截面上不同位置处的显微组织及硬度分布。结果表明：轧件等效应变等值面在轧件横截面上呈环状分布,由心部向外变形程度逐渐增大;轧制过程中轧件内部存在明显的温升,大约在轧件1/2半径处温升最明显;轧件典型组织为珠光体与先共析铁素体,且从心部到表层组织逐渐变细。同时发现轧件外表层有产生脱碳,其组织为铁素体。     

皮尔格冷轧无缝钢管成形过程组织演变过程研究

皮尔格冷轧技术作为冷轧无缝金属管材最主要的技术手段,具有材料利用率高、截面累积变形量大及加工精度高等特点,以LG-60皮尔格冷轧管机轧制304不锈钢为研究对象建立数值仿真模型,分析不同轧制工艺参数对皮尔格冷轧成形的影响规律。结合轧制实验,截取管材不同的变形段利用金相显微镜、扫描电镜以及X射线衍射仪分析研究了皮尔格冷轧过程中钢管组织演变规律,结果表明：本文所使用工艺参数条件均可以满足管材的塑性变形要求,但在轧制过程中极有可能形成裂纹或其他缺陷。因此通过对皮尔格冷轧仿真过程中轧制力、管材等效应力、残余应力以及外径回弹量等关键参数分析,获得基于送进量、回转角和Q值最优工艺参数,同时,发现轧制过程中随着变形量的增大,试样内部产生了大量位错,晶粒发生了碎化,晶粒尺寸减小,轧制过程中有奥氏体γ相转变为α''-马氏体相。     

大规格棒材粗轧过程数值模拟及表面缺陷分析

利用有限元软件MSC.MARC对南钢棒材厂大规格棒材热轧生产线粗轧过程进行有限元模拟,分析轧件粗轧后断面形状尺寸、温度、等效塑性应力应变和宽展情况,探讨轧件表面缺陷产生的原因及位置。模拟得出,粗轧过程中轧件变形的不深入及不均匀性导致最终产品在轧件圆断面45°角表面附近延长度方向容易产生缺陷。预测的轧件表面缺陷位置与现场实际缺陷位置吻合,验证了有限元模型的正确性,为现场实际生产和工艺优化提供了参考数据。     

H型钢热连轧工艺过程数值分析

根据Gleeble-1500实验数据,建立Q235流变应力模型,并由压缩试样的金相观测结果计算出Q235奥氏体再结晶模型的相关参数。通过FORTRAN程序将其复合到ABAQUS显式积分算法的求解过程中,并选择某典型规格H型钢七架次热连轧过程进行分析。结果表明,采用本法在分析轧件宏观尺寸变化的同时,可以实时计算其内部奥氏体晶粒的演化过程。     

Study on Influence of Initial Rolling Temperature for Rolling Process Based on Numerical Simulation

Wire rolling is a typical large deformation process and its principle is very complex,which includes material non- linearity,geometry non-linearity and boundary non-linearity.It is difficult to obtain theory analytical results by trying to roll or physical experiment because they will induce many problems such as high cost,waste time and venture.With the rapid advance- ment of computing technology and numerical method,the finite element method is regarded as the best one,which can account for the large plastic deformation,thermo-mechanical coupling and complex boundary conditions of the rollers and the workpiece inter- actions in the rolling process.Under the different initial rolling temperature,the two-pass hot continuous rolling process of high- speed wire has been simulated accurately for the pre-finishing rolling section.The metal fluxion law and the deformation field have been obtained.Strain,temperature,rolling force and torque also have been simulated and discussed.The results of simulation are useful for practical manufacture and the optimization of process-parameters.     

魏氏组织和氧化物对HRB335钢筋脆断的影响

通过对HR335钢发生脆断因素分析发现，魏氏组织和氧化物是导致HRB335钢筋发生脆断主要因素，魏氏体的形成倾向主要与钢的成分（碳及合金元素的含量）奥氏体晶粒度和轧制时的冷却速度密切有关。而氧化物大小和数量取决于钢的氧含量。     

Numerical analysis of 3D spot continual induction hardening on curved surface of AISI 1045 steel

In order to investigate and predict the material properties of curved surface AISI 1045 steel component during spot continual induction hardening(SCIH),a 3D model for curved surface workpieces which coupled electromagnetic,temperature and phase transformation fields was built by finite element software ANSYS.A small size inductor and magnetizer were used in this model,which can move along the top surface of workpiece flexibly.The effect of inductor moving velocity and workpiece radius on temperature field was analyzed and the heating delay phenomenon was found through comparing the simulated results.The temperature field results indicate that the heating delay phenomenon is more obvious under high inductor moving velocity condition.This trend becomes more obvious if the workpiece radius becomes larger.The predictions of microstructure and micro-hardness distribution were also carried out via this model.The predicted results show that the inductor moving velocity is the dominated factor for the distribution of 100% martensite region and phase transformation region.The influencing factor of workpiece radius on 100% martensite region and phase transformation region distribution is obvious under relatively high inductor moving velocity but inconspicuous under relatively low inductor moving velocity.     

Z字钢在蝶式孔型中金属流动的数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS／LS-DYNA，对310Z字钢在蝶式孔中的四道次成形过程进行了模拟，详细介绍了有限元模型的建立，材料模型的选择，单元的选择以及网格的划分，得到了各道次轧件的模拟变形结果，对轧件的变形和轧制区内应力场的分布进行了深入的分析，为轧制异型断面型钢的显式动力学有限元模拟提供了参考．     

变直径空心件楔横轧收口模拟研究

采用楔横轧技术,对变直径空心件收口成形工艺进行研究。根据工件尺寸,使用UG建立不同方案下的模具,将模具设计和数值模拟相结合,模拟工件的成形过程。对比模拟结果,得出最佳的成形方案,并改进成形工艺参数,最终确定了变直径空心件楔横轧工艺的成形方案。     

Al-Si合金回转件车削表面雪花斑形成机理

Al-Si合金回转件车削加工时,工件表面会产生明暗相间的雪花斑,影响工件使用性能.为了找到雪花斑产生的机理,针对ZL101铸件加工表面进行了粗糙度测量,并对工件有雪花斑和无雪花斑位置进行了力学性能测试和微观组织观察.结果表明:车削工件表面有雪花斑位置的粗糙度显著大于无雪花斑位置的粗糙度;该位置取样样品的强度小于无雪花斑位置取样样品的强度.微观组织观察表明,有雪花斑位置样品的α-Al相晶粒尺寸和枝晶间距显著大于无雪花斑的,且该位置共晶组织中的硅相颗粒尺寸及共晶组织所占比例均大于无雪花斑的.组织粗大和共晶组织的增加促使Al-Si合金切削加工过程中切削表面雪花斑的形成.