板带粗轧全过程三维热力耦合模拟分析

为了预测热轧过程的温度与轧制力变化情况,利用热力耦合三维有限元模拟方法,对板带热轧粗轧过程进行了全流程模拟仿真分析。介绍了仿真模型的建立、材料参数以及初始条件、边界条件的设置,并对模拟结果进行了分析。最后利用现场实测温度数据和轧制力数据与模拟结果进行对比分析,仿真结果与实测值基本吻合,可为现场的实际生产提供指导。     

热带粗轧机组调宽时材料的变形行为

为实现连铸与热带轧制宽度的衔接，热带粗轧机组中广泛采用宽度方向大侧压的方法。本文简要地论述了采用平辊立轧－平轧方式调宽过程中轧件的主要变形特点，并指出了我国今后在现有热带热轧机上采用粗轧调宽技术的途径。     

精轧区热轧带钢温度场的数值模拟

通过对带钢热连轧过程传热关系的分折，利用有限差分法建立了带钢三维温度场的数值计算模型。结合攀枝花钢铁集团公司热轧生产线的实际条件，利用该模型模拟了精轧区带钢的温度场，并与实泅结果进行了比较，验证了模型的可靠性。在此基础上，讨论了终轧厚度和轧制速度对带钢温度场的影响，为改进和优化轧制工艺提供了理论依据。     

热轧精轧中板宽变化行为及其预测

近年，从提高成材率的观点，对提高热轧带钢宽度精度的要求越来越高了。热轧的板宽控制，主要是依靠粗轧机组的立辊开口度来控制。但是，为了实现提高其精度，有必要在决定产品最终尺寸的精轧机组上使用高精度的板宽控制。然而，如图1所示，热轧精轧过程中的板宽变化，是受多种复杂因素影响而表现出的综合变形现象，     

板带热轧变形过程中的非均匀应变问题分析

 采用有限元分析软件ANSYS/LS DYNA模拟板带轧制过程,分析了轧辊直径、轧件温度、轧件入口厚度和接触摩擦对变形区等效塑性应变的影响。结果表明：轧辊直径、轧件入口厚度和接触摩擦显著影响应变分布的不均匀性,应变的不均匀会导致再结晶晶粒的不均匀分布,而轧件温度对应变分布的影响规律不十分明显。该研究结果将为组织性能预报提供基础数据。     

热轧带钢粗轧区轧件温度场的数值模拟

为了优化轧制工艺和提高最终产品的质量，需要对轧件的温度场精确预测。通过对热轧带钢粗轧过程传热关系的分析，利用有限差分法建立了轧件三维温度场的数值计算模型。结合攀枝花钢铁集团公司热轧生产线的实际条件，利用该模型模拟了粗轧区轧件的温度场，并与实测结果进行了比较，验证了模型的可靠性。在此基础上，讨论了各种工艺因素对轧件温度场的影响，为改进和优化轧制工艺提供理论指导。     

热轧带钢粗轧立辊辊形改进设计与应用

介绍了热轧带钢立辊辊型技术的改进设计方案,将锥形辊结构改进为带垂直面和凸台倒角的立辊辊形。生产实践证明该设计辊形提高了产品表面质量,增加了轧制稳定性和宽度控制能力。     

粗轧板坯侧翻变形的数值模拟

针对板带热轧过程中易产生各种边部缺陷的问题,利用有限元法对粗轧可逆道次轧制过程进行了数值模拟,分析了不同立轧和平轧道次中轧件变形的情况,特别是角部金属由侧面逐渐翻转到轧件上表面的变化过程。结果表明,平轧道次轧件主要产生宽展和侧翻,且其角部金属呈拉应力状态,有可能诱发各种缺陷的产生,而立轧道次处于具有修复缺陷的压应力状态,因此优化立轧压下制度是改善带钢边部缺陷的一个重要方法。通过单元的变形过程可跟踪坯料和轧件位置之间的对应关系,这对分析带钢表面缺陷的成因并消除缺陷具有重要意义。     

粗轧板坯侧翻变形的数值模拟

针对板带热轧过程中易产生各种边部缺陷的问题,利用有限元法对粗轧可逆道次轧制过程进行了数值模拟,分析了不同立轧和平轧道次中轧件变形的情况,特别是角部金属由侧面逐渐翻转到轧件上表面的变化过程。结果表明,平轧道次轧件主要产生宽展和侧翻,且其角部金属呈拉应力状态,有可能诱发各种缺陷的产生,而立轧道次处于具有修复缺陷的压应力状态,因此优化立轧压下制度是改善带钢边部缺陷的一个重要方法。通过单元的变形过程可跟踪坯料和轧件位置之间的对应关系,这对分析带钢表面缺陷的成因并消除缺陷具有重要意义。     

轧制过程中粗轧宽度变形的三维有限元模拟

应用MARC／autoforge商用有限元软件，对长方形轧件在热轧粗轧过程的宽度变形过程进行热力耦合模拟。简介了宽展的种类及其组成，模拟研究中主要计算了板坯在粗轧过程中的宽展量。分析计算说明，采用有限元模拟的方法可以较好地反映板坯宽度变形的实际情况。     

粗轧带钢头部翘曲原因分析及控制措施

造成带钢头部翘曲的主要因素包括：板坯上下表面温度差、上下轧辊摩擦系数不等、上下轧辊辊速不等、上下辊辊径不同等。采用Marc有限元软件热力耦合分析法分析了各个影响因素对热轧带钢头部翘曲的影响规律,结果表明,翘曲量随上下表面温度差、摩擦系数比、辊速比及辊径比的增大而增大,但增大趋势各有不同。同时,提出了优化轧制规程、改善加热条件、采用适当的配辊方案、合理选择速度参数等解决带钢翘曲的措施。     

Three-Dimensional Model for Strip Hot Rolling

Steel stripis widely usedin many fields such asautomobile ,building,transportation and householdappliance ,etc·. Withthei mprovement in productiv-ity and automation of strip processing,the require-ments for crown and flatness of strip have been in-creasingly severe ,and“crown free”steel strips arerequired for some special applications such as for au-tomobile parts andtinplate cans .In order toi mprovethe strip quality , an effective three-di mensionalmodel is needful to further study on the…     

精确接触边界条件下热轧带钢轧制力的仿真研究

在流面条元法基础上，将带钢与轧辊的接触面视为三维曲面，结合塑性力学中斜面上应力的求解法，给出了接触表面上的精确应力边界条件，建立了单位轧制压力与变形区内部应力的关系，实现了对板带轧制三维应力和变形的精确分析和计算。热轧带钢轧制力的仿真研究结果表明，新算法(改进算法)的计算精度高于旧算法。     

热连轧轧辊瞬态温度场研究

考虑水冷、空冷、轧辊与轧件接触热传导等动边界条件，采用有限差分法，建立了热连轧轧辊瞬态温度场变步长分析计算模型。该模型能实现轧辊温度场的动态分析和精确计算，预测轧制时以及终轧后空冷的轧辊瞬态温度场。试验和仿真结果表明，所建立的分析计算模型考虑因素全面、合理，计算精度较高，计算值与实测值吻合良好，真实地反映了轧辊的温度变化情况。     

高效实用的板带变形求解方法

针对轧件弹塑性变形与轧辊弹性变形计算分离的弊端,用轧制力分布系数将这2个模型结合起来,并解决了此2个模型之间的耦合问题.理论计算结果在1700mm热连轧机组样品进行验证,理论和实践两者符合较好.     

Numerical Simulation of Temperature Field and Thermal Stress Field of Work Roll During Hot Strip Rolling

  Based on the thermal conduction equations, the three dimensional (3D) temperature field of a work roll was investigated using finite element method (FEM). The variations in the surface temperature of the work roll during hot strip rolling were described, and the thermal stress field of the work roll was also analyzed. The results showed that the highest roll surface temperature is 593 ℃, and the difference between the minimum and maximum values of thermal stress of the work roll surface is 1457 MPa. Furthermore, the results of this analysis indicate that temperature and thermal stress are useful parameters for the investigation of roll thermal fatigue and also for improving the quality of strip during rolling.     

热轧窄带钢车间工艺技术改造

山东省张店钢铁厂利用原有设备，对热轧带钢车间的“二火成材”工艺进行半连续化改造，生产２．５～３．５ｍｍ×８０～１５０ｍｍ的热轧窄带钢。实践证明，工艺设计合理，产品质量稳定，且节省了工程投资。     

2050mm六辊铝带材冷轧机轧制过程有限元分析

采用有限元软件MSC Marc建立了2050 mm六辊铝带材冷轧机的模型,并进行了静态和动态轧制数值模拟分析,得到的结果可以指导轧制工艺的改进,并为进一步的研究打下了坚实基础.