铝箔冷轧工艺润滑状态与润滑效果研究

铝箔冷轧工艺润滑中,采用综合考虑变形区膜厚比、摩擦因数、轧后表面质量与轧制油添加剂影响性相结合的方法,综合评价润滑状态。结果表明:入口处的油膜厚度明显小于综合表面粗糙度,获得的轧后铝箔表面质量较好,轧后铝箔表面粗糙度都比仅加入基础油时的有所降低,添加剂已经发挥作用,润滑状态以边界润滑为主。     

冷轧薄板表面色差原因分析

利用共聚焦显微镜对冷轧薄板的色差表面形貌进行观察,发现条状色差主要是由于带钢表面粗糙度不均匀引起。通过生产现场调研发现,在焊缝连接处色差纹路具有连续性特征,且通过轧机急停取样后发现色差主要是由于连轧机的5#机架引起。分析表明,带钢粗糙度不均与轧制过程中乳化液油膜在工作辊面分布不均相关,而油膜不均与乳化液的喷射方式、轧制速度、乳化液的颗粒度和接触角存在直接关系。通过增加乳化液辅助喷嘴,控制轧制速度,并将轧制油的颗粒度由13μm降低至8μm,油滴接触角由80°降低至63°,色差缺陷得到解决。     

铝板冷轧润滑模型及应用

提出一种建立于流体动力学及塑性变形原理基础上的铝板冷轧润滑模型。可用于预测分析轧制变形区内油膜厚度、前滑、轧制压力及摩擦力分布等。该模型首先求解板材入口速度，然后得到油膜厚度，进行了高粘度矿物油铝板轧制试验，实测了不同压下率下入口油膜厚度，结果表明：实测值与计算值相当吻合，该模型为进一步研究板材冷轧及其润滑过程，优化生产工艺提供了依据。     

高速铝箔轧制的润滑

铝箔轧制的特点要求轧制油具有低粘性和高油膜强度。铝箔轧制润滑属于混合摩擦范围。以混合好的轧制油补充油的消耗，可以稳定地维持轧制油成分，减小添加剂的消耗量。合理设计油箱尺寸，是缩短轧制油停留时间，避免轧制油失效的主要途径。     

铝箔轧制过程中的麻皮缺陷

对铝箔轧制过程中麻皮缺陷的特征分析,认为麻皮缺陷产生的根本原因是油膜破裂所致。采取减小压下率、调整轧制油添加剂的含量、控制来料厚度偏差和调整轧辊表面状态等措施,可减少或消除麻皮缺陷的产生。     

直齿圆锥齿轮的时变弹流润滑分析

目的研究直齿圆锥齿轮传动过程中稳态和非稳态下的压力和膜厚,为降低直齿圆锥齿轮的表面磨损及齿轮设计提供理论指导。方法将一对直齿圆锥齿轮等效为一对圆锥滚子模型,运用无限长线接触理论,建立直齿圆锥齿轮啮合过程中的弹流润滑计算模型,先对直齿圆锥齿轮进行等温稳态弹流润滑分析,计算并分析了直齿圆锥齿轮大端和小端啮入、啮出点的油膜压力及油膜厚度,求解并分析了小端啮合区间五个特殊点的油膜压力和膜厚。考虑瞬态时变效应的影响,计算并分析了直齿圆锥齿轮在三个特殊瞬时点的油膜压力和油膜厚度。最后研究齿面在高斯分布粗糙度函数和余弦粗糙度函数作用下的弹流润滑数值解,在此基础上计算了不同幅值和波长下的油膜压力和油膜厚度。压力求解采用多重网格法,弹性变形采用多重网格积分法。结果稳态等温条件下,小端啮入点和啮出点的出口油膜厚度略小于大端,小端啮合区间的最小油膜厚度从啮入点到啮出点逐渐增大。在瞬态时变效应下,啮入点的油膜压力大于节点和啮出点的油膜压力,其油膜厚度较其他两个瞬时点的油膜厚度小。高斯分布粗糙度函数作用下的油膜压力在赫兹接触区有明显的局部压力峰,油膜厚度在赫兹接触区有局部波动;余弦粗糙度函数作用下的油膜压力和油膜厚度在赫兹接触区有波动,且粗糙度幅值和波长越大,波动程度越明显。结论采用高斯分布粗糙度函数时,油膜压力的变化相对比较缓和,采用余弦粗糙度函数的最大油膜压力小于采用高斯分布粗糙度函数的最大油膜压力,和高斯分布粗糙度函数相比,余弦粗糙度函数下的油膜厚度在赫兹接触区呈现周期性波动。     

基于现场实验支撑辊油膜厚度补偿模型的应用

热轧机支撑辊多采用油膜轴承,由于在轧制过程中支撑辊油膜轴承内油膜厚度发生变化,会造成轧机有载辊缝发生变化,从而导致产品厚度出现偏差。基于现场设备使用范围,提出支撑辊油膜厚度补偿模型的实验方案,根据实际采集不同压力下速度变化引起的辊缝变化量,使用Matlab拟合得到油膜厚度变化量与轧制力变化量、轧制速度变化量的关系,计算出轧制过程中不同轧制速度、压力条件下支撑辊油膜厚度的变化量,进一步对轧机有载辊缝进行补偿。实际应用表明,该支撑辊油膜厚度补偿方法取得了预期效果,轧机运行稳定可靠,可以有效提高带钢的厚度命中率。     

铝板带轧制润滑作用机理及对轧后质量的影响

针对铝板带冷轧过程中的润滑状态、润滑作用机理及对轧后表面质量的影响进行深入研究。在四球摩擦磨损实验中测试分析了轧制油的摩擦学性能,进而在轧制实验中获得了轧制润滑特征曲线以及不同的润滑条件下轧后表面形貌和粗糙度。结果表明:铝板带冷轧变形区润滑状态为边界润滑,可以获得优异的轧后表面质量,同时与无润滑轧制相比,在边界润滑状态下轧制,其最小可轧厚度最大可降低50%,表面粗糙度Ra最大可减小53%。     

轧制变形区油膜厚度的实验研究

就轧制变形区油膜厚度的不同测试方法进行了对比研究,提出了简便、衫的加热退火法。方法研究了轧制油粘度,轧制速度与压下率对轧制变形区油膜厚度的影响。     

铝箔轧机工作辊辊径最佳参数选择

从铝箔轧制工艺角度出发，运用现代轧制理论，阐述了铝箔轧机工作辊辊径优化的原则。参考引进铝箔轧机工作辊辊径的状况，依据最小可轧厚度公式及铝箔轧制的实际状况，将辊径与轧制速度联系在一起，对铝箔轧机工作辊辊径进行优化选择。     

混合润滑轧制入口膜厚模型

运用平均流动模型求解混合润滑轧制变形区入口膜厚问题时,提出了混合因子φm,它综合了流动因子φx和接触因子φc对入口膜厚的影响,简化了轧制润滑模型,计算和实验表明,在流体润滑条件下,表面粗糙效应形膜亦有一定的影响,也即混合因子φm还适用于流体润滑轧制,且修正了未考虑表面粗糙效应而引起的不足。     

冷轧铜铝复合板结合界面速度场分析

文章通过有限元速度场研究了冷轧铜铝双层板的复合过程,将该过程中金属的变形特征进行了分析,同时,将有限元计算结果与某工厂数据相结合,分析了轧制速度、压下率、异径同步、异径异步对铜铝双层板复合的影响。研究表明,速度场模型能够更有效地说明铜铝板的复合过程;轧制速度越大,变形区出口处复合面金属流动的同步性越差,复合强度越低;压下率越大, 变形区出口处复合面金属流动的同步性越强,复合强度越高;异径同步轧制铜铝复合板时,辊径比取1.4~1.6,变形区出口处复合面金属流动的同步性越较好,复合强度较高;异径异步轧制铜铝复合板时,轧制速比取1.2,变形区出口处复合面金属流动的同步性越较好,复合强度较高。     

Unsteady lubrication modeling of inlet zone in metal rolling processes

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＭｅｔａｌｒｏｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｕｓｕａｌｌｙｒｕｎｓｉｎｔｈｅｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅ.Ｗｈｅｎｔｈｅｍｉｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｕｎｄｅｒｇｏｉｎｇａｓｅｌｆ ｅｘｃｉｔｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｋｎｏｗｎａｓｃｈａｔｔｅｒ     

铝板带冷轧水基乳化液润滑膜形成特点研究

探讨了不同浓度的水基乳化液形成润滑膜的特点。低速轧制时,随着轧制速度的提高,润滑膜厚度增大。当轧制速度超过临界值时,随着轧制速度的提高,润滑膜厚度降低。考虑速度对乳化液黏度的影响,用4阶多项解函数拟合乳化液黏度随轧制速度变化曲线,对Reynold方程进行修正,使非牛顿流体水基乳化液润滑膜厚度的计算更准确。     

搅拌头旋转频率对静止轴肩搅拌摩擦焊接头力学性能的影响规律

利用自行设计的静止轴肩装置对6005A-T6铝合金进行了静止轴肩搅拌摩擦焊的试验研究.结果表明,当焊接速度为200 mm/min时,表面光滑且无缺陷的焊接接头抗拉强度与断后伸长率随着搅拌头旋转频率的增加呈现先增加后减小的趋势;焊接接头的正背弯180°无裂纹;当旋转频率为1800 r/min时,抗拉强度达到最大值234 MPa,接头强度系数达到79%.静止轴肩搅拌摩擦焊接头的显微维氏硬度呈W形分布,最小值出现在前进侧的热影响区;接头的软化程度随搅拌头旋转频率的增加而增加.焊接接头的断裂位置位于热力影响区,断口呈韧性断裂.     

冷轧润滑过程中摩擦的控制

通过比较流体润滑状态下冷轧变形区摩擦系数与轧机允许最小摩擦系数得出轧制稳定因子ＫＳ，用于判断其轧制过程是否稳定。计算与实验结果表明：ＫＳ值随压下率减小而降低，且当ＫＳ＜１时出现负前滑及摩擦力反向，同时轧后板面质量变差。因此，只有当压下率达到一定值后，ＫＳ＞１，才能实现稳定轧制并获得优异的轧后板面质量。     

热轧钢板桩异型断面宽展的实验研究

利用铅试样在实验室轧机上对钢板桩异型断面轧制过程进行模拟实验,通过改变轧制速度、辊缝压下量、导入角、轧辊直径以及轧制润滑条件,研究了轧制断面的宽展变化规律。实验结果表明,其他轧制工艺参数不变时,异型断面的宽展随轧制速度和导入角的增加而减小,随摩擦系数和压下量的增加而增加,且异型断面形状对宽展的影响因子约为0. 5;对于辊径差不大于8%的异型孔型,可选巴赫契诺夫公式结合现场情况进行修正后使用。