板坯立辊轧边过程的三维刚塑性有限元模拟

研究基于刚塑性有限元方法模拟板坯轧边的过程，提出了用少量简化单元描述轧制过程变形的方法，结合采用Coulomb摩擦定律，给出了加工硬化板坯的稳定轧制过程模拟相关问题的解决方案，文中并对此进行了计算机模拟。     

简单断面型钢轧制变形过程三维有限元模拟

应用MARC／autoforge商用有限元软件,对方轧件在椭圆孔型中的轧制变形过程进行热力耦合模拟,研究了模拟过程中轧件温度场的分布及变化规律以及轧制力参数在轧制过程中的变化。分析计算说明,采用有限元模拟的方法可以较好地反映金属的实际变形情况。     

CSP连轧过程变形的有限元分析

借助Marc商用软件,采用弹塑性大变形热力耦合有限元法,对薄板坯CSP连轧过程的变形过程进行模拟,分析了轧制过程中各道次轧件等效应力、等效应变、等效应变速率和轧制力的变化．结果表明：在轧制变形区内,等效应变沿轧制方向逐渐增大,在轧件出口处达到最大值;而在轧件入口表面附近等效应力和等效应变速率最大;在轧制稳定阶段．轧制力在微小范围内波动;轧制力模拟值与实测值基本一致．分析结果可以为工业生产提供参考．     

轴承钢开坯轧制温度及变形渗透性分析

针对将GCr15轴承钢320 mm×480 mm矩型坯开坯轧制成150 mm×150 mm中间坯的轧制过程,采用有限元法建立仿真模型,对其开坯轧制过程的温度和变形进行模拟,分析坯料轧制过程中温度变化规律以及不同除鳞冷却条件下坯料断面温度梯度对其变形渗透性的影响。结果表明:建立的仿真模型能准确模拟多道次往复的开坯轧制温度分布;坯料断面温度梯度越大变形越易渗透进坯料心部,变形渗透性的改善对大规格轴承钢棒材心部质量有一定的改善作用。     

板带轧机轧制规程计算机仿真

编制了轧制规程计算程序，该程序模拟了在冷轧条件下的整个轧制过程，包括单位变形能数学模型、张力数学模型、轧辊压扁系数数学模型、速度影响系数数学模型、变形效率数学模型等。根据极限条件，计算出入口厚度、出口厚度、轧制速度、张力、轧制力、轧制力矩等。     

活塞环用钢6Cr13Mo异型截面轧制的显式动力学有限元分析

对活塞环用钢6Cr13Mo的成型过程建立了数学模型,并采用大型通用显式动力有限元分析软件AN SYS/LS_DYNA模拟了异型截面轧制的整个过程,所计算的变形情况与实际变形相符,证明显式动力有限元分析方法可有效地应用于活塞环用型钢的轧制分析.     

Z字钢在蝶式孔型中金属流动的数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS／LS-DYNA，对310Z字钢在蝶式孔中的四道次成形过程进行了模拟，详细介绍了有限元模型的建立，材料模型的选择，单元的选择以及网格的划分，得到了各道次轧件的模拟变形结果，对轧件的变形和轧制区内应力场的分布进行了深入的分析，为轧制异型断面型钢的显式动力学有限元模拟提供了参考．     

包层钢筋轧制过程模拟的接触复合处理及实验研究

为了研究双金属包层钢筋轧制模拟过程中两种金属的接触复合状态,在MSC.Marc二次开发功能的基础上,提出了一种新的处理方法。通过编写子程序,分析接触面上节点的接触法向应力值是否超过该材料的变形抗力来判定两金属的接触复合状态。并与其它3种常用方法（接触面粘结、接触面共节点、直接接触）的模拟结果进行对比以及实验验证。结果显示：采用本文处理方法,轧制变形区上大部分节点的接触法向应力值超过了不锈钢的变形抗力,这些节点会与接触面发生粘结,并且在轧制过程中金属间能够产生轴向和周向的相对滑动,接触单元不会产生撕扯,模拟结果与实验结果较吻合,证明在包层钢筋轧制模拟过程中,金属间的复合状态可以通过节点的接触法向应力来判断。     

数值模拟在棒材热轧过程及缺陷预测中的应用

采用三维刚塑性有限元方法, 耦合轧制过程的温度场和应力、应变场, 利用DEFO RM-3D 有 限元软件模拟了棒材的热轧过程.通过分析轧件表面不同位置点的等效应变和等效应力, 得出轧件 尾部的变形比头部更充分以及中部变形较头部和尾部更稳定的结论;通过对轧件温度场的分析, 得 出了棒材热轧制结束瞬间, 沿着轧制方向, 表面温度呈下降趋势的结论, 此结论与轧制理论相吻合; 最后, 通过分析离散点的等效应变率、Y 向应变率和等效应力, 对棒材热轧过程中轧件表面易产生 缺陷的位置进行了预测, 模拟位置与实际位置基本吻合, 体现了数值模拟方法对于轧钢生产的重要 现实意义.     

大规格H型钢开坯轧制变形分析

借助有限元分析软件MSC.Marc,对大规格H型钢开坯轧制过程进行有限元模拟,分析轧件的变形特点。结果表明:大规格H型钢开坯轧制时轧件各部位变形不均匀,翼缘与腹板的变形不一致;腹板部位"舌头"的产生是由于轧件各部位延伸不均匀所致,腹板部位较薄导致轧制过程易出现倾斜失稳现象。开发适合大规格H型钢轧制的孔型系统具有重要意义。     

Deformation characteristic of aluminum sheet/powders/aluminum sheet sandwich rolling process

Using high aluminum refractory material as substrate at 1 400 ~C, we studied the connections between several oxides such as Fe203, MnO2, CuO, and the formation of defects such as coating crack, exfoliation, blistering, erosion, and fading away appeared in the application of high temperature infrared radiation coating. Analyses showed that thermal stress formed during the heating process due to the thermal expansion coefficient differential between the coating and the substrate, and volume effect caused by the crystal transferred when the temperature changed, which resulted in the coating crack and exfoliation. The gas produced by the reactions between components and binder or the components themselves during the heating process caused the coating blistering. The EMPA and XRD analyses show that oxides with low melting point in the penetrating area of the substrate may form eutectic with low melting point and produced thermal defects, which leads to the erosion by penetrating to the substrate. The valent changes of Fe203 and MnO2 during the heating process cause the volatilization of the oxides or the pulverization of the coatings, resulting in the coating fades away easily at high temperature for a long time.     

宽厚复合板热轧成形轧制力模型

为了有效提高宽厚复合板热轧成形质量,以不锈钢与低合金钢层状复合结构材料为研究对象,针对宽厚复合板结构复合及加工协同变形的技术要求,制定宽厚复合板热轧成形工艺路线,并对热轧宽厚不锈钢复合板成形轧制力模型进行研究.将热轧复合变形区分成Ⅰ、Ⅱ两个区段,并依据热轧过程中轧制区间内金属流动变形规律,确定各界面上摩擦切应力τ的方向,进而推导出热轧不锈钢复合板成形轧制力计算公式.研究结果表明:该轧制力模型可准确预测轧制力的大小,有效提高轧制力的计算精度.经轧制成形制造的不锈钢复合板满足设计技术要求,制定工艺路线合理,可用以指导生产实践.     

皮尔格冷轧无缝钢管成形过程组织演变过程研究

皮尔格冷轧技术作为冷轧无缝金属管材最主要的技术手段,具有材料利用率高、截面累积变形量大及加工精度高等特点,以LG-60皮尔格冷轧管机轧制304不锈钢为研究对象建立数值仿真模型,分析不同轧制工艺参数对皮尔格冷轧成形的影响规律。结合轧制实验,截取管材不同的变形段利用金相显微镜、扫描电镜以及X射线衍射仪分析研究了皮尔格冷轧过程中钢管组织演变规律,结果表明：本文所使用工艺参数条件均可以满足管材的塑性变形要求,但在轧制过程中极有可能形成裂纹或其他缺陷。因此通过对皮尔格冷轧仿真过程中轧制力、管材等效应力、残余应力以及外径回弹量等关键参数分析,获得基于送进量、回转角和Q值最优工艺参数,同时,发现轧制过程中随着变形量的增大,试样内部产生了大量位错,晶粒发生了碎化,晶粒尺寸减小,轧制过程中有奥氏体γ相转变为α''-马氏体相。     

楔横轧变形载荷的计算

本文通过对楔横轧变形原理及接触形式的分析,推导了轧制过程中接触区的螺旋面方程,提出了楔横轧变形接触面积及变形载荷的求解方法,计算结果与实测值相符。文章分析了工艺参数对变形载荷的影响,定量地解释了各影响曲线的变化趋势。研究结果对楔横轧金属变形的理论研究及工程应用有一定的参考价值。     

Study on Influence of Initial Rolling Temperature for Rolling Process Based on Numerical Simulation

Wire rolling is a typical large deformation process and its principle is very complex,which includes material non- linearity,geometry non-linearity and boundary non-linearity.It is difficult to obtain theory analytical results by trying to roll or physical experiment because they will induce many problems such as high cost,waste time and venture.With the rapid advance- ment of computing technology and numerical method,the finite element method is regarded as the best one,which can account for the large plastic deformation,thermo-mechanical coupling and complex boundary conditions of the rollers and the workpiece inter- actions in the rolling process.Under the different initial rolling temperature,the two-pass hot continuous rolling process of high- speed wire has been simulated accurately for the pre-finishing rolling section.The metal fluxion law and the deformation field have been obtained.Strain,temperature,rolling force and torque also have been simulated and discussed.The results of simulation are useful for practical manufacture and the optimization of process-parameters.     

三辊轧制镁合金薄壁管成形工艺及微观组织

为了制备高质量的镁合金薄壁管材,利用三辊轧管机研究了冷轧镁合金薄壁细管的成形工艺.分析了轧制时管材易出现开裂的原因,发现其与变形量和中间退火工艺有关.结果表明,当主变形的当量变形ε_H& lt; 0.2时,可以得到质量和性能都符合要求的管材; 当主变形的当量变形ε_H& gt; 0.3时,管材表面成形性较差,且易出现表面裂纹.退火温度为300 ℃,保温时间为90 min,然后再进行空冷的中间退火工艺可以实现晶粒细化,得到的平均晶粒尺寸约为9.8 μm,从而提高了管材进行进一步轧制的变形能力.     

楔横轧偏心变形分析与力参数计算

针对楔横轧偏心变形,计算了变形程度与变形速度,并且对偏心变形过程中的力参数进行了计算求解,结合CA141汽车轴-备胎升降器轧制试验进行了测试。     

冷轧铝塑性变形区润滑膜厚度研究

探讨了冷轧铝过程中轧制塑性变形区域润滑膜形成的特点。根据考虑到表面粗糙度因素而改进的Reynold润滑膜计算方程及材料塑性变形特点,研究发现,由于材料的塑性变形,轧制区入口与出口的润滑膜厚度不同,轧制压下量越大,两者的差别越大,因此,更容易导致润滑失效。