Analysis of Mechanical Parameters during Hot Continuous Rolling Process of Titanium Alloy TC11 Rod

将Ф25 mm 的 TC11 钛合金棒材在四机架 Y 型轧机上连轧至Ф17 mm,孔型系统选为平三角-圆-平三角-圆。试验测试了轧件入口温度为 950 ℃时在四机架连轧过程中的温降,以及轧件温度为 750, 850, 950, 1050 ℃时不同压下量对应的轧制力、轧制力矩值;分析了轧件在不同孔型中轧制时的变形区几何形状;修正了轧制力数学模型;计算值与试验值偏差较小。因此,该数学模型计算的轧制力可以为 Y 型三辊轧制钛合金棒材提供理论研究和工程实践基础。     

钛合金棒材连轧变形过程分析及孔型优化设计

在钛合金棒材热连轧机组"平三角-圆"孔型基础上,基于对轧制过程分析和有限元模拟,对现有的平三角孔型加以改进,形成改进型"平三角-圆"孔型系统,然后将Φ25 mm的TC4钛合金棒材在改进孔型后的八机架Y型轧机上连轧至Φ15 mm,以求解决轧件出耳子、扭转、圆度差等问题,提高产品的尺寸精度。     

基于“多线段三角孔型系统”轧制TC4合金棒材变形特征研究

随着对高强度,高延展性钛及钛合金棒材的迅速需求,开发有色金属棒材多辊热连轧技术是非常必要的。本文作者研究在Y型三辊轧机上采用“多线段三角-圆”孔型系统生产钛合金棒材。采用ANSYS有限元软件模拟了TC4棒材在连轧过程中的变形特征,稳定性及温度分布;并在Y型连轧机上进行了试验验证。结果表明：带有凹面状的“多线段三角”孔型具有良好的对中性,能有效阻止轧件扭转或偏离轧制中心线,提高棒材轧制稳定性;此外,相对于“平三角-圆”孔型,采用这种孔型轧制棒材,显著降低了TC4合金棒材横截面的温度梯度,从而减少产品表面裂纹,提高表面质量。     

基于“多线段三角孔型系统”轧制TC4合金棒材变形特征研究（英文）

随着对高强度,高延展性钛及钛合金棒材的迅速需求,开发有色金属棒材多辊热连轧技术是非常必要的。本研究在Y型三辊轧机上采用"多线段三角-圆"孔型系统生产钛合金棒材。采用ANSYS有限元软件模拟了TC4棒材在热连轧过程中的变形特征,轧制稳定性及温度分布;并在Y型连轧机上进行了试验验证。结果表明:带有凹面状的"多线段三角"孔型具有良好的对中性,能有效阻止轧件扭转或偏离轧制中心线,提高棒材轧制稳定性;此外,相对于"平三角-圆"孔型系统,采用这种孔型轧制棒材,显著降低了TC4合金棒材横截面的温度梯度,从而减少产品表面裂纹,提高表面质量。     

Spread Model for TC4 Alloy Rod during the Three-Roll Tandem Rolling Process

为了保证三辊连轧过程中棒材的成型精度,研究了TC4钛合金棒材的宽展。采用正交试验优化设计方法设计数值模拟方案,在Marc有限元平台上,研究轧制工艺参数(轧制温度、轧制速度、孔型内切圆直径、轧辊直径、摩擦系数)对宽展的影响,并分析了各参数的影响显著性顺序。在此基础上,建立了三辊轧制TC4棒材的宽展模型。试验在自行研制的8机架Y型连轧机上进行,孔型系统为平三角-圆。宽展测量结果和模型计算结果吻合较好。     

热轧平三角-圆三角孔型的数学模型及有限元分析

在三辊轧制工艺孔型设计中变形区的精确数学模型是非常重要的.借助于数学解析法,提出了平-圆三角孔型系统变形区分析模型,包括接触弧长、接触宽度、接触面积、压下量,轧后轧件尺寸参数.用弹塑性有限元方法模拟了8道次平-圆三角孔型系统连轧过程.模拟结果和数学模型所计算的变形区参数误差小于10％,可以说,推导的数学模型计算较准确,可以应用于实际孔型设计中.     

KOCKS轧机轧件横截面积与力能参数模型

文章研究了KOCKS轧机三辊切线孔型生产圆棒时轧件的横截面积与KOCKS轧机孔型参数、轧件初始断面之间的关系,并给出相关数学模型。利用宝特棒材生产线上采集的数据,以轧件道次延伸率的计算值与实际值误差标准差最小为目标优化模型中的系数,使道次延伸率计算结果误差在±1%以内,说明模型可以为KOCKS孔型参数设计和优化提供参考。计算了轧件在KOCKS轧机孔型中轧制时的平均应变、应变速率、轧制力、轧制力矩等力能参数,并将轧制力矩的计算值与实测值进行比较,误差范围多在±5%以内,说明模型具有一定精度,可以为轧机负荷设定及调整提供参考。     

P110石油管用钢坯热轧工艺数值模拟

采用箱型-箱型-箱型-箱型-椭圆-圆孔六道次孔型系统建立棒材热轧几何模型,并确定轧制力数学模型。基于Deform-3D生成棒材轧制数值仿真模型,对250 mm×250 mm的P110石油套管用钢坯6道次热连轧过程进行有限元模拟得到了轧制过程中棒材的应力、应变及轧制力等参数的变化特点,验证了孔型设计系统的合理性,通过对比粗轧中轧制力矩的实测值和模拟值验证了有限元模型的可靠性。分析六道次的轧制力变化规律以及对比轧制力理论计算、数值仿真和实测值,结果证实了有限元模型的合理性,同时为保证轧材质量提供了理论依据。     

计算机模拟在轧制孔型优化和控制中的应用

通过计算机辅助软件完成棒材轧制孔型优化中的计算、成形工作,调入经优化的孔型系列,应用计算机变形模拟软件,建立轧制变形中的温度场和应力应变场变化的模拟方法。采用计算机模拟手段预测控制轧制技术中温度扩散时间对于过程温度波动的控制水平,同时完成了不同润滑条件对于轧制变形集中区域大小影响的分析。最终通过实际轧制实验验证了优化后孔型道次变形均匀性的控制水平和控制轧制技术实际应用后性能稳定性的控制能力,结果显示,实际轧件各区域组织均匀一致,钛合金轧件间强度波动小于20 MPa,实现了孔型优化和轧制控制对于轧制稳定性提升的目标。     

AZ31镁合金棒材三辊热轧数值模拟与工艺研究

分析了三辊Y型轧机的结构及孔型系统,提出用平三角-圆-弧三角-圆孔型系统连轧机热轧镁合金棒材;利用Deform-3D软件完成AZ31镁合金棒材的轧制过程的数值模拟,确定轧制工艺和模具参数;通过与现场试验的对比分析,验证镁合金棒材热轧的有效性;并在XJP-6A型金相显微镜上对镁合金轧制前后的组织进行比较、分析。结果表明,轧制变形过程中发生了动态再结晶,细化了晶粒尺寸,提高了棒材的力学性能。     

弧-圆三角孔型系统变形区参数数学模型的建立及应用

针对目前三辊轧机变形数学模型精度差的问题,使用数学解析法,得到了弧—圆三角孔型系统变形区参数的数学模型,包括接触弧长、接触宽度、接触面积、压下量以及轧后轧件尺寸参数.以TC4钛合金(Φ)19mm棒材为例进行了孔型设计,验证了所推导的数学模型.     

高速线材减定径轧制变形特点与热模拟参数研究

为分析高速线材减定径轧制的变形特点,利用有限元模拟方法研究了四道次减定径轧制过程。轧制产品规格为φ12 mm的圆钢,孔型系统为椭圆-圆-椭圆-圆。研究表明,四道次减定径轧制轧件最大累积等效塑性应变达1.890,最大温升达76.7℃,轧件平均变形速度大于429.4 s-1。限于热模拟条件的限制,仅能对减定径轧制轧件的变形程度进行准确模拟。     

TC4钛合金热力学行为及棒材轧制工艺研究

在Gleeble-1500热模拟机上进行了TC4钛合金压缩试验,分析了不同温度、不同应变速率下TC4钛合金热力学行为,确定了合金棒材最佳开轧温度为950℃,最佳应变速度为1s-1。随后在自行研制的八机架Y型轧机上进行连轧试验,分别得到准12、准6 mm棒材。结果表明,获得的产品组织均匀致密,晶粒细小,产品力学性能满足技术要求。     

轧辊孔型参数对轧制过程影响的数值模拟

本文采用有限元法模拟硬质合金轧辊轧制螺纹钢的过程,研究了轧辊孔型参数对轧制过程的影响,并通过现场轧制实验验证数值模拟的结果。结果表明:轧制规格Φ12 mm螺纹钢过程中,成品前孔采用单椭孔型时,轧件X轴、Y轴、Z轴的最大轧制应力分别为672 MPa、730 MPa、661 MPa,而成品前孔采用平椭孔型时,其X轴、Y轴、Z轴的最大轧制应力分别为731 MPa、855 MPa、815 MPa;X轴、Y轴、Z轴的最大轧制应力分别提高为8.7%、17.1%、23.2%。而在两种轧制条件下,硬质合金轧辊螺纹轧槽内的温升基本相同,最高温度约300℃,而轧制平椭轧件时轧槽的高温区域较多,这是由于在两种轧制条件下塑性变形程度的不同造成。通过现场轧制实验,采用牌号为YGR55的硬质合金轧辊轧制规格Φ12 mm螺纹钢,成品前孔为平椭孔型时,硬质合金螺纹轧辊的单槽过钢量约700吨,而成品前孔为单椭孔型时,其单槽过钢量超过1 200吨。同时表明,有限元数字分析模型能为硬质合金轧辊设计、使用起到重要的参考作用。     

全连续棒材无孔型轧制技术的开发与应用

介绍了为解决轧制多品种产品时有孔型轧制存在的问题,先后在2条棒材生产线进行了无孔型轧制试验,并在第2条棒材生产线上基本实现了全连轧。较详细地介绍了其机架及孔型配置情况。实践结果表明,无孔型轧制在节能、降耗、提高生产率等方面具有显著效果。     

38MnVS6非调质钢大尺寸棒材往复热轧过程微观组织演化数值模拟

以热压缩实验所得38MnVS6非调质钢微观组织演化数学模型为基础,利用非线性有限元软件MSC.Marc,建立了38MnVS6非调质钢Φ90mm棒材往复热轧过程三维热-力-组织多场耦合有限元模型。微观组织演化数学模型通过MSC.Marc子程序与轧制热-力耦合有限元模型相耦合。计算并分析了38MnVS6非调质钢棒材10道次往复热轧过程中轧件的温度、再结晶分数以及奥氏体晶粒尺寸的分布和演化。结果表明,由于截面尺寸较大,轧件的温度场具有不均匀性,进而导致微观组织场的不均匀性。轧制过程轧件表面温度及轧制后奥氏体晶粒尺寸的实验值和模拟值吻合较好,验证了模型的准确性。     

连轧过程对TC2钛合金显微组织的影响

文章通过分析连轧过程中不同截面的轧制速度对TC2（Ti-4Al-1.5Mn）钛合金棒材显微组织与力学性能的影响,并与横轧过程进行了比较,结果表明:连轧末段轧速直接影响钛合金棒材的显微组织与力学性能,超过一定轧速时会形成过热组织并恶化力学性能;该轧速取决于合金牌号、轧制温度与变形量,钛合金棒材连轧末段轧速不应超过这个轧速;同样轧制条件下连轧的显微组织比横轧更细小、均匀。     

简单断面孔型中轧件断面面积计算公式

小型棒材及线材连轧机的合理孔型设计,除应保证变形计算合理,孔型充满良好,成型正确外,还要保证连轧关系。为此,必须正确计算连轧常数C=F·n·D_K。其中轧件断面面积F计算正确与否直接影响C值的准确性。因此,精确计算从各种孔型中轧出的轧件断面面积至关重要。本文介绍几种常见简单断面孔型中轧件断面积的计算方法。 1.圆孔型中轧件断面积计算如图1所示,圆孔中的轧件,如果h     

大规格钢筋三切分工艺在立式成品轧机上的实现

介绍了某平立全连轧棒材生产线在立式成品轧机上进行Φ16、Φ18mm钢筋三切分轧制的工艺路线、孔型设计、导卫设计和导槽设计,经过摸索,现Φ16、Φ18mm规格三切分轧制的班产分别达到3800、4200t.     

连续轧制过程中TC4钛合金的组织均匀性分析

采用连续轧制的变形方式制备了不同规格TC4钛合金棒材,主要分析了不同加热温度下材料显微组织的均匀性。结果表明,930和970℃两种温度轧制的TC4钛合金□45mm材料内外组织差异大;随着棒材规格减小,棒材组织更均匀、更细小;两种轧制温度的棒材性能均符合GB 13810标准要求,最小规格Ф11.5 mm棒材强度与塑性都优于其他规格,综合性能优良。