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。     

带钢热连轧精轧过程轧制力模型研究

在精轧过程中变形区不仅存在粘着区,而且存在着滑动区,但是大多数轧制力计算模型都从变形区全粘着出发,采用以西姆斯公式为基础的简化回归公式。本文将轧辊与带钢接触表面分为粘着区和滑动区;考虑了摩擦力在轧制过程不断变化,得出了不同轧制道次下摩擦力影响系数的回归公式;并且考虑了不同钢种轧制时残余应变对变形抗力的影响,建立了精轧轧制力预测模型。通过与某钢厂实测数据对比,该预测模型具有较高的计算精度。     

带材轧制时形状的检控

用现代化轧机获得高质量轧制品是冶金业最重要的任务之一.所以,对于轧制品的厚差和形状这类主要指标的检控手段的开发,在国内外都予以极大的关注.带材的形状是轧制时经受最复杂检控的参数. 轧制带材的宽度大大超过咬入弧的长度和厚度时,通常认为,该变形过程是在平面变形状态的条件下进行.由于接触摩擦力作用的结果,沿断面高度上会产生应力分布不均匀性,其后果是导致变形和速度上分布的不均匀性.     

新型测量轧制法向力和摩擦力的传感器

为了提高轧制精度,更好的控制带材板形,了解轧制力和摩擦力沿辊面的分布,本文研究和设计了测量辊料间法向力和摩擦力的应变式传感器。新设计的传感器在单辊轧机上轧制试验结果表明,这种设计可靠性和精度高,对研究轧制机理、控制和提高轧制质量和速度等有很大帮助,应用前景广阔。     

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。     

入口侧辊板非对称接触轧制时的变形效应

针对中厚板轧制时前端部板形翘曲这一生产中常见的技术问题，在轧机上通过静态压缩，轧制试验，观察，分析了入口侧辊板非对称接触对轧制过程的影响，探讨了轧制时变形区几何形状系数l/h对轧件前端部翘曲的影响规律，指出入口侧辊板非对称接触轧制时，金属沿高向变形与流动，应力分布呈非对称状态，使金属沿高向上的纵向流动不均匀，这是导致轧件出辊缝后前端部翘曲的主要因素之一。     

双辊铸轧的几个问题

双辊铸轧过程中金属的轧制变形甚至可以发生在金属完全凝固之前。高温金属与粗轧辊均有利于辊缝出口侧热轧变形量达到极大值。在这种情况下,轧辊与板坯的接触面产生极大的摩擦力,使沿接触弧上出现陡度极大的压力分布,压力峰值要比铸轧金属的屈服强度太好几倍。向着板坯中心升高的变形程度对辊缝入口侧的液穴形状会产生影响。本文对铸轧机的轧制问题作了介绍。从基本观点和试验数据出发,研究了诸如压力分布曲线特性、压延及粘辊现象和前张力的作用等问题。     

带钢轧制过程中辊系内应力分布的数值模拟研究

针对轧辊失效问题,基于数值模拟分析了带钢轧制过程轧制区轧制压力、摩擦力及轧辊内应力的三维分布情况。确定了不同因素对轧制区接触状态影响的对比方法,对接触区工作辊的三维应力分布进行了详细地研究。这对探索轧辊的失效机理是非常重要的。     

锆合金管材两辊冷轧的轧制力模型建立和应用

管材皮尔格两辊冷轧过程中的轧制力影响成品管材的尺寸精度、轧制模具寿命以及轧制过程的稳定性。本研究基于Neumann-Siebel轧制力计算方法,考虑了轧辊弹性变形和空减径对轧制力的影响,依据Hitchcook方程对其进行了修正,利用Matlab软件建立了皮尔格两辊冷轧过程中的轧制力计算模型,并以KPW25轧机轧制Zr-4合金管材的轧制过程为研究对象,通过实验验证了该模型的可靠性。以R6072锆合金管材轧制为例,通过该轧制力计算模型分析了孔型曲线、管坯壁厚、送进量和摩擦对轧制力的影响。结果表明：轧制力在空减径段缓慢增加,进入减径减壁段后迅速增加至峰值,之后缓慢降低;孔型曲线对轧制力的分布有显著影响,当孔型指数等于2．0时,轧制力分布最为合理;轧制力随管坯壁厚、送进量和摩擦力的增大而增加。     

粗轧变形区温度场实验及仿真

轧制变形区温度场的分布是轧制力及轧件微观结构预测的重要参数之一。采用实验和有限元的方法研究了铝板热轧过程,侧重轧件变形区温度的分布,并对变形区接触热传递系数的分布规律进行了分析;以此作为轧辊轧件间传热模型,建立了实验轧制的数学模型。结果表明,轧件在轧制变形区存在较大的温度梯度,并且与实验结果吻合较好。     

LY12铝合金摩擦焊接过程的电场效应

定量研究了外加强电场对LY12铝合金摩擦焊接头热影响区（HFZ）中动态再结晶区宽度与晶粒尺寸的影响，并初步探讨了其影响机制。实验结果表明，外加强电场使动态再结晶区晶粒细化、等轴性提高，超细等轴晶区亦加宽。此外，采用较高焊接压力时，电场的引入使焊接接头的动态再结晶区宽度增大10％－30％；采用中等摩擦压力施焊时，电场的作用不但使焊接接头动态再结晶区宽度明显增加，而且还影响其沿径向的分布形态，使近轴心线处的动态再结晶区宽度趋于均匀，可以推断，外加强电场可使摩擦焊接头更易发生动态再结晶，而且强电场使焊合区组织的细化与均匀化，有利于提高焊接接头性能。     

铝管锥形模机械扩径变形区壁厚分布规律

研究了管材锥形模机械扩径变形区应力分布的特点,根据应力-应变关系,分析了变形区壁厚可能存在的分布规律,通过求解变形区应力分布,根据全量理论和体积不变原则,提出了变形区壁厚分布的解析式,基于该公式,分析了扩径系数和摩擦系数对壁厚分布的影响,结果表明,扩径系数较小时,摩擦系数对壁厚分布影响较小,变形区壁厚均减薄;当扩径系数较大时,变形区存在壁厚分界面,分界面之前(靠近模具前端)壁厚增厚,分界面之后壁厚减薄,并且摩擦系数越大,分界面半径越大。进一步数值模拟证明,该壁厚分布公式正确。     

环形件惯性摩擦焊接过程塑性区演化的数值模拟研究

基于弹塑性有限元理论,采用特殊的摩擦模型描述工件的摩擦行为,建立了GH4169环形件惯性摩擦焊接过程的热力耦合模型。计算并分析了惯性摩擦焊接过程中接头塑性区的分布、扩展规律及其与工件轴向缩短的关系,并计算了塑性区金属塑性变形速率的分布和变化情况。对摩擦焊接过程中塑性区的分布规律做了定性的实验验证,塑性区分布的计算结果和实验结果吻合较好。     

铜连续挤压扩展成形温度场的分析

文章通过有限元数值模拟分析了铜连续挤压扩展成形中温度场的分布规律。连续挤压扩展成形过程中温升主要集中在变形和摩擦剧烈的区域。整个扩展挤压过程中最高温度出现在直角弯曲区靠近挡料块的附近,可达到700℃以上。从变形和摩擦的角度分析了坯料在挤压轮径向的温度分布的特点。从变形和传热的角度分析了金属在扩展挤压区宽度和厚度方向温度分布特点,以及温度对产品成形性的影响,并进行了现场温度测试,用热电偶采集腔体密封面和扩展腔的温度,实验结果与模拟结果吻合,为铜连续挤压扩展成形性的研究提供了依据。     

气阀钢摩擦焊焊缝的组织结构

气阀钢２１－１２Ｎ与４Ｃｒ１０Ｓｉ２Ｍｏ的摩擦焊焊缝存在机械混合区，微扩散区和局部区域的相变区，但不存在熔化区，在强烈机械变形作用下，紧靠摩擦焊接触面两侧为超细薄或细晶区，接着是再结晶区，回复区和形变区，但它们在接触面两侧的具体情况并不完全相同。     

轴向载荷变化对搅拌摩擦焊接过程中材料变形和温度分布的影响

采用完全热力耦合模型分析轴向载荷变化对搅拌摩擦焊接过程的影响,发现较低的轴向载荷会导致搅拌摩擦焊接无法完成.搅拌摩擦焊接构件上表面材料由于受到搅拌针和肩台旋转的作用,导致上表面材料变形程度较下表面高,材料沿焊缝中心线的变形并非严格对称,前进侧材料的变形程度较后退侧高,搅拌头轴向载荷的增加会减弱这种不对称性.搅拌摩擦焊接过程中的最高温度随轴向载荷的增加而增加,且搅拌头轴向载荷的增加会促使搅拌区附近的温度分布趋于均匀.     

铝基复合材料—不锈钢摩擦焊接过渡区的显微结构特征

研究了铝基复合材料与在氏体不锈钢间异种金属摩擦焊接过渡区在不同焊接条件下的显微组织变化规律。扫描电镜观察到强度较高的奥氏体不锈钢在焊接过程中发生明显的塑性变形，焊接界面附近不同部位变形机制和特征不同，变形方式主要是形成成形变孪晶，滑移带和位错亚结构。     

STRAIN ANALYSIS OF LATERAL EXTRUSION PROCESS

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ,ａｎｅｗｋｉｎｄｏｆｍｅｔｈｏｄ,ｅｑｕａｌｃｒｏｓｓｅｃｔｉｏｎｌａｔｅｒａｌｅｘｔｒｕｓｉｏｎ（ＥＣＳＬＥ）,ｈａｓｂｅｅｎｓｕｃｃｅｓｆｕｌｙｕｓｅｄｔｏｍａｋｅｕｌｔｒａｆｉｎｅｇｒａ...     

Percussion capacitor discharge welding with a magnetic-pulsed drive

A mathematical model of the stress–strain state in drawing flux-cored wire, which takes into account the actual distribution of geometrical parameters, mechanical properties, and the conditions of contact friction at the bottom of the deformation zone, is developed. The model also takes into account the possibility of plastic deformation of the sheath.     

2205双相不锈钢摩擦焊接头显微组织及微区蠕变性能

对2205不锈钢进行连续驱动摩擦焊接,通过光学显微镜观察接头显微组织,利用纳米压痕仪对接头组织中铁素体(δ相)和奥氏体(γ相)进行硬度测试及压痕蠕变行为分析。结果表明,摩擦焊接头由塑性变形区及焊合区构成,变形区内γ相与δ相相比,因塑性流动而硬化的现象更为显著,且具有更高的纳米硬度和弹性模量;基于保载过程中应变率和硬度对数关系,经线性拟合得到蠕变应力指数n,能够较好地反映δ相和γ相的蠕变特性,而且纳米硬度值越高,蠕变应力指数越小。