厚板尾部大压下法的应用

 提高厚规格板材的道次变形量对改善厚规格板材的性能具有重要意义。分析轧制扭矩在道次轧制中的变化特点,可知头部咬入阶段的峰值扭矩是制约道次压下量的关键因素。结合轧制过程的稳态轧制扭矩的变化规律,提出尾部大压下法,即在正向道次的尾部阶段增大压下量,将板材尾部轧制成楔形或阶梯形,反向道次轧制时,由于头部厚度薄,对扭矩冲击小,可适当增加道次压下量,从而增大整个道次压下量。通过推导轧制扭矩和压下量的关系式,分析了道次压下量的放大范围。该方法能在不改动轧机设备的前提下提高厚规格板材的芯部变形能力。     

中厚板轧制过程中头部弯曲原因及其控制

分析了钢板温度、轧机上下工作辊辊径差及转速差、单道次压下率、轧制线高度等因素对中厚板轧件头部弯曲的影响。同时,根据现场实际生产,从优化单道次压下率、优化咬入长度及咬入速度等方面综合考虑各种影响头部弯曲的因素,提出了轧件头部弯曲控制方法,实际生产中有效控制了中厚板头部弯曲现象,效果明显。     

TA15钛合金不等厚L型材热轧有限元模拟

利用有限元分析软件Deform-3D建立TA15钛合金不等厚L型材的轧制模型,研究各道次轧件温度场、应变场、金属流动速度的变化规律。模拟结果表明,轧制过程中产生的大量变形热会导致轧件温度升高,且K1~K3道次薄壁侧温度明显高于厚壁侧。在K6和K7道次轧制时,轧件温度过低,需回炉补温。轧件的应变随轧制道次的增加而增加,薄壁侧应变大于厚壁侧。轧件各部位温度及变形量的变化会影响轧件金属流动速度,在K1道次轧制时,厚壁侧与薄壁侧的流动速度差较大,导致轧件产生弯曲变形。采用楔形坯料可有效避免轧件出现变形弯曲。     

板带轧制头部弯曲机理的研究

对板带轧制过程中产生的头部弯曲从理论上进行了研究。结果表明：简单对称轧制过程中轧件不会产生头部弯曲;对于异步轧制而言,轧制过程是轧件压缩、剪切和弯曲变形的复合变形过程,由于金属的流变状态和力学状态的不对称,全后滑产生的不均匀应力导致轧件头部易产生弯曲。     

基于热-力耦合的粗轧过程头部弯曲规律

头部弯曲是热轧粗轧过程中常见的缺陷,生产过程中严重影响板带产品质量和轧制稳定性。实际生产中由于轧件上下表面温降和轧制工艺参数的不对称,轧件在经过粗轧后容易出现头部弯曲现象。为实现头部弯曲规律的模型化描述,基于传热学理论及刚塑性变分原理,利用ABAQUS软件建立了粗轧轧制过程热力耦合有限元模型。系统分析了在轧制线不对中的情况下轧件温度分布对头部弯曲的影响,及在轧制线不对中且轧件上下表面存在温差的情况下辊速比、压下率和入口厚度对头部弯曲的影响,最后通过拟合得到了各工艺因素对轧件头部弯曲的影响规律,实现了轧件头部弯曲的预测。仿真研究结果表明,随着上下表面温差的增加,轧件下扣逐渐加重;辊速比、压下率和入口厚度均对头部弯曲有影响,且相互耦合;随着辊速比的增加,弯曲角度逐渐变大,轧件头部由扣转翘;随着厚度的增加,轧件头部逐渐趋于平直;随着压下率的增加,弯曲角度在一定范围内波动;现场实测数据表明,基于所建立的预测模型,预测角度偏差在±5°之内的比例达到90.10%,验证了所建立模型的有效性,实现了头部弯曲的准确预测,能够为粗轧过程工艺优化提供参考。     

球扁钢轧制扭转变形行为的试验研究

球扁钢由于自身形状尺寸、外在轧制条件、工艺参数的影响,在轧制过程中容易出现扭转变形缺陷.为了探究轧制工艺对球扁钢轧制中扭转变形的影响,本实验运用正交实验法研究轧制压下量、轧制润滑条件、轧件长度三者的综合影响.利用正交原理对试验结果进行极差分析、方差分析,探寻球扁钢在轧制的扭转变形规律,找出其中存在的关系.试验结果表明:球扁钢在轧制过程的扭转变形与轧制压下量和轧件长度有关,而与润滑条件无明显关系.其他条件一定时,在粗孔第二道次时取压下量为轧件原始厚度的21!,轧件长度取轧件原始厚度的10倍进行轧制,能够明显减少球扁钢的扭转变形.     

中厚板折叠缺陷影响因素的有限元模拟分析

采用有限元软件ABQUS/Explicit根据轧辊直径1160 mm、轧制速度1 000～3 000 mm/s和坯料规格(mm)150×1 550×2 520等轧制参数建立的有限元模型对Q235钢中厚板折叠进行了模拟计算;分析了轧制速度、轧件温差(30～70℃)和压下量(12～22 mm)对轧制头部压扁量的影响。得出随温差、轧制速度、压下量增大,轧件头部压扁量增大,在后续的轧制过程会产生折叠缺陷。为减少折叠发生,应避免上下表面出现较大温差;当温差较大时应采用小压下量低速轧制。     

CSP连轧过程中低碳钢的组织变化规律

对珠钢CSP生产现场同一低碳钢轧件的铸坯及不同道次变形后室温组织的研究表明：铸坯组织由细晶区（急冷层）和树枝晶区组成，随轧制道次增加，变形后轧件的室温组织细化，沿铁素体晶界分布的珠光体变得均匀，弥散，连轧前铸坯表面和心部的组织差异随着轧制道次增加逐渐减小，珠钢成品板组织细化的原因可以归结为大压下连轧工艺，钢中大量弥散析出的氧化物，硫化物和终轧后的层流冷却。     

热轧中厚板边裂的分析与控制

通过对钢板表面边部裂纹进行宏观观察和微观分析,通过控制Al、S和N的含量,避免高温浇注,需用合适保护渣,控制矫直温度,保持铸机状态良好,改善铸坯的表面质量;减小横轧展宽量,提高板坯加热均匀性,保证轧制压下量,减小轧件边部不均匀变形,保持圆盘剪状态良好,可大大降低中厚板边裂的发生率,可有效的减少边部裂纹的发生。     

钛卷精轧过程头部翘曲的影响分析及控制

针对热连轧纯钛卷时影响成材率的精轧翘头问题,利用有限元法研究轧制变形区的金属流动状况,发现纯钛精轧变形区的金属流动呈"w"型,与20钢轧制变形区的"c"型金属流动不同,表明普通碳钢的头部翘曲控制工艺不能完全适合纯钛卷轧制。分析了上下工作辊直径差、轧件上下表面温度差、道次压下率、氧化皮厚度、摩擦系数等对头部翘曲的影响规律,确定出轧件表面温差和摩擦系数不同是影响精轧翘头的显著因素。从温度控制角度出发制定了控制纯钛卷精轧头部翘曲的工艺措施,有效解决了钛卷精轧翘头问题,对于减少精轧切头损失、提高产品成材率具有实际应用价值。     

Improving the quality of rolled pipe steel products by minimizing the bending of the ends of plates

The causes of the vertical bending of the front ends of plates during hot rolling are revealed. A finite-element mathematical model is developed to describe the state of stress of the metal in an asymmetric deformation zone with allowance for solving a temperature problem, and the model is adapted to the conditions of the 5000 rolling mill in OAO MMK. It is found that, in rolling with mismatched work roll speeds, the direction of bending of the front strip end is determined by the strip thickness and the deformation zone shape. The main cause of the bending of the front plate end at the stage of finishing stage of rolling is shown to be the difference between the roller bed level and the rolling line. New asymmetric deformation regimes are developed with allowance for the effect of the deformation zone shape on the direction of bending of the front strip end. The developed technological regimes of asymmetric rolling make it possible to decrease the mill downtime because of the bending of the breakdown bar ends and to reduce the metal volume rejected because of violated temperature regimes of the thermomechanical treatment of plates.     

基于降低轧机负荷的高性能特厚钢板轧制工艺

为了得到综合性能合格的特厚钢板产品,对特厚钢板轧制工艺进行优化,通过轧机扭矩测试、钢板显微组织与力学性能分析,研究轧制道次压下率、轧制速度和开轧温度对轧机轧制过程扭矩及钢板力学性能的影响.结果表明,提高开轧温度、降低粗轧道次的轧制速度,可有效控制钢板的变形抗力、降低轧机负荷、增加钢板芯部的变形量,使得试验钢板的各项力学...     

基于GRNN网络的中厚板轧制温度的预测

 针对中厚板轧机控制模型中的轧制温度精度的提高问题,以4200轧机轧制的大量实测数据为基础,利用Matlab人工神经网络工具箱,建立了中厚板轧制温度的GRNN神经网络预测模型。通过分析影响钢板温度变化的各种因素,调整神经网络的光滑因子,确定了最佳的网络结构形式,提高了模型的预测精度,并与传统的BP神经网络模型相比较。结果表明,GRNN网络具有更高的精度和更好的泛化能力。该神经网络模型可应用于中厚板轧制温度的预测,也可为人工神经网络在其它自动控制方面的应用提供参考。     

非对称板带热轧头部翘曲的分析与有限元模拟

建立板带轧制的非对称模型 ,分析轧制过程中轧件变形规律 ,以及热轧带钢的生产过程中板带头部弯曲的产生机理。进而通过热轧过程的非对称模型的有限元仿真 ,研究了非对称参数与板带头部弯曲曲率的关系 ,为热轧过程的自动控制提供了依据。     

热轧轧制压力横向分布规律及预测模型

 轧制压力横向分布规律对快速轧辊轧件一体化模型的建立、轧辊磨损及辊形预测具有重要的意义。为简洁有效地描述轧制压力横向分布,提出了轧制压力横向分布表征指标,即边中比、高次程度、一次非对称度及三次非对称度。通过有限单元法建立了轧件三维弹塑性变形模型,并根据实测数据对模型边界条件进行设置,研究了不同因素影响下的轧制压力横向分布规律。考虑到各生产因素对轧制压力横向分布的影响不完全独立,不易获得函数表达式,以多组工况下有限元仿真结果为基础,建立多生产因素影响下的轧制压力横向分布人工神经网络预测模型,为轧辊轧件一体化快速计算模型的建立奠定了基础。     

预防中厚板轧制头部下扣途径探讨

中厚板热轧过程中的头部弯曲是一个极其复杂的多元非线函数关系。通过 机上模拟及生产数据的人工神经网络分析,找出了关键因素与弯曲方向、程度的相关关系,从而对因变量实施有效的控制与调节,解决了改造的新轧机轧件头上扣难题。     

中 厚 板 轧 制 过 程 的 数 值 模 拟

 基于LS DYNA仿真软件,采用显式算法和隐式算法相结合的方法,对中厚板轧制过程的热力耦合有限元模拟进行了研究。通过仿真,得到了中厚板的应力场、应变场及温度场的分布。根据分析可知轧件表面温度在轧制过程中有所上升,轧件内部到表面形成明显的温度梯度。轧件头部变形较剧烈,在轧制后外端存在明显的预应力区。模拟结果与实测结果比较一致,表明了该数值仿真方法的可靠性。