径向压下率与送进率对径向锻造工件质量的影响

采用有限元法建立并验证了径向锻造成形轴类锻件的轴对称数值模型,对工艺参数进行无量纲化,分析了压下率与送进率等参数对径向锻造成形中应力及应变分布、端面形状和锤头打击力的影响。基于心部等效应变均匀分布、端面不出现凹坑以及在锻造过程中心部出现三向压应力且锻后不出现残余拉应力等准则,建立了压下率与送进率的合理配合区域,给出了利用以上规律,兼顾锻件质量、生产率、锻造设备最大吨位等要求,合理选择压下率与送进率参数的径向锻造工艺设计示例。采用本研究得出的径向锻造成形规律可以有效地提高锻件质量。     

基于数学模型的连铸板坯轻压下率影响因素分析

以铸坯轻压下过程中的压下率模型为基础,研究了截面形状和拉速对压下率的影响。结果表明:在连铸板坯压下区内,沿拉坯方向的压下率和平均压下率均随厚度和拉速的增加呈线性减小;宽度对平均压下率与压下率的影响较小。     

TC4钛合金超厚壁管斜轧穿孔后卡现象及双态组织控制

在TC4钛合金超厚壁管斜轧穿孔过程中经常出现后卡现象,采用有限元模拟对其进行了分析。结果表明,后卡现象与内扩展率关系密切。当直径压下率大于10%,送进角大于12°和顶前压下率为5.8%～7.8%时,在稳态变形区内扩径率大于6%,此时可避免TC4钛合金超厚壁管后卡现象。采用正交试验法,在控制后卡的基础上,优选出成形过程中温度低于β相变点的工艺。确定的最优工艺参数为:送进角15°,直径压下率10%,顶前压下率7%。此时获得了双态组织的超厚壁管。     

遗传算法在锻造过程微观组织优化中的应用

采用刚塑性有限元和优化算法--遗传算法相结合的方法,对典型的圆柱体镦粗工艺过程进行了微观组织模拟与优化.以锻件微观组织分布均匀化与细小化为目标,通过对锻造过程中工艺参数模具压下速度进行优化,获得了在实际锻造生产中较为可行的模具压下速度参数,从而,有利于提高最终锻件的力学性能,并对工艺参数以及模具材料的选取提供有效的帮助.     

基于微观组织演变模拟的大型饼类锻件质量控制

通过有限元模拟软件DEFORM-3D对大型饼类锻件的锻造工艺及锻造过程中微观组织的演变进行了模拟,分析了微观组织演变与可控工艺因素间的变化规律.结果表明,大型饼类锻件热锻过程中内凹球面镦板镦粗较平板镦粗晶粒细化效果好,动态再结晶体积分数高达62.7%;压下率对微观组织的变化影响较大,镦粗完毕晶粒度达到134μm,拔长过程压下率大于15%大型锻件才发生动态再结晶,且晶粒尺寸变化幅度较小、分布均匀.研究宏观_亡艺参数与微观组织演变的规律对于大型饼类锻件的质量控制有实际指导意义.     

连铸板坯轻压下过程压下率理论模型及其分析

通过对连铸板坯的轻压下过程分析,导出了求解铸坯压下率的理论模型,并考察了不同拉速下板坯压下率的变化规律.结果表明,压下率在轻压下入口处最大,沿拉坯方向线性减少;拉速每增加0.2 m/min,平均压下率减少约0.04 mm/m;压下速率的取值范围不受拉速影响,最大值为0.36 mm/min,最小值为0.22 mm/min;压下速率沿拉坯方向呈线性减少,拉速越大,压下速率减少越慢;平均压下速率也不随拉速变化,保持定值0.29 mm/min.     

轧制复合工艺制备发泡预制体的结合机制

将轧制复合工艺应用于发泡预制体的制备,研究了粉末致密化过程与面板/芯层的结合机制.结果表明:轧制复合工艺可使芯层粉末获得理想的致密度,压下率为67%时,粉末的相对密度可达99.87%,较适宜的压下率为60%～70%.轧制作用下,粉末致密化的机制为机械结合.压下率较小时,发生粉末的流动、剪切;压下率较大时,粉末在进入变形区后瞬间即被压实.面板/粉末的结合方式为粉末颗粒对面板表面的填充、塞积.     

首道次压下率对不锈钢热轧复合板界面结合性的影响

应用ABAQUS模拟了1200℃条件下的316L不锈钢/Q235碳钢复合板的首道次轧制过程,以最大垂直压应力与硬金属的平面变形抗力的比值作为复合板结合性的判断依据,得到了不同压下率的界面结合率.与实验数据对比发现,在相同的压下率情况下模拟的界面结合率略高.为了消除模拟结果与实验结果之间的差异,使有限元模型更接近于实验,用模拟数据和实验数据对判别式的比值进行修正,并得到比值为1.03975.修正后所得到的界面结合率更接近于实验结果;实验结果也验证了有限元模型的正确性和模拟过程中判断依据的可行性;此外,得到了界面结合率随首道次压下率的增加基本呈指数型增加的规律.     

冷轧机电气控制系统引起的振动分析

以某厂的冷轧机为研究对象,分析电气控制系统参数对板带材的成品质量和轧机振动产生的影响。使用MATLAB/Simulink模块对轧机动态轧制过程进行模拟仿真,结合理论分析得出了压下率和张力波动对带钢质量和轧机振动的模拟仿真图。结果表明,压下率可以引起板凸度的变化和轧机振动,张力波动会对工作辊振动产生影响;压下率和张力波动是引起轧机振动的主要因素,可以通过优化电气参数设定和改善张力控制方式来达到抑制轧机振动的效果。     

拉速对连铸方坯轻压下率的影响

结合压下率理论模型,考察了连铸方坯在不同拉速下压下率的变化规律.结果表明,方坯压下率在轻压下入口处最大,沿拉坯方向线性减少;与板坯相比,两者的压下率值在轻压下入口处均相差不大,方坯压下率值在轻压下出口处较板坯小;拉速每增加0.1 m/min,方坯平均压下率减少约为0.04 mm/m.方坯压下速率的取值范围不受拉速影响,最大值和最小值分别为0.13和0.04 mm/min.压下速率沿拉坯方向呈线性减少,拉速越大,压下速率减少越慢;方坯的平均压下速率也不随拉速变化,保持定值0.088 mm/min,较板坯的平均压下速率小.     

轧钢机力能参数神经网络预测

在分析轧机轧制过程中的力能参数的基础上 ,测量并计算了 50 0 mm轧机的轧制力。探讨了用神经网络模型确定轧制力的方法 ,预测了轧制力 ,并将三种方法得到的轧制力进行了比较。结果表明用神经网络模型预测的轧制力误差远小于基于传统数学模型计算的轧制力误差 ,它能较好他反映实际轧制过程的特征。     

滚压有限元模型数值模拟

滚压数值模拟是制定滚压工艺、预测滚压后工件表面残余应力分布,以及判定工件疲劳性能的重要工具。目前的滚压数值模拟主要集中在对曲轴以及回转体的分析,少有的对平面滚压数值模拟中,大多数也只分析了单圈或不到一圈的滚压过程,而且与实际滚压工艺存在较大的区别。为弥补以上不足,该文采用有限元商业软件ABAQUS提供的Explicit模块,并结合python编程语言,开发了更接近于实际的滚压模拟过程;采用该模型研究了滚压力的大小、滚针直径、表面摩擦系数等对于残余应力分布规律的影响,并通过H13钢的滚压实验,对模型模拟结果进行了验证。     

镁合金热辊轧制温升效应研究

研究了热辊轧制中AZ31B镁合金不同工艺条件下厚度方向温度分布及其与组织的关系,并在此基础上建立了能量守恒的简化方程来预测温升。结果表明:变形过程中各层金属的温升均与压下率正相关,而与初轧温度反相关。辊温显著影响轧制时的表面温降和总体温升,使得热辊轧制表层组织中孪晶明显减小,轧板中再结晶更加充分。此外,基于能量守恒的简化方程的计算结果与实测数据吻合较好。     

2250mm热连轧机组精轧工艺水的研究与应用

精轧工艺水中轧制油与防剥落水的使用直接影响着辊面质量、轧辊磨损、产品质量及轧制稳定性。对首钢京唐钢铁联合有限责任公司2 250mm热连轧机组轧制油及防剥落水的现状进行了研究分析,通过对轧制油的水质化验,对轧制水进行了改进,解决了轧制油系统使用中存在的堵塞问题,提高了轧辊表面质量。同时对防剥落水的开关时序进行了优化,解决了防剥落水造成的辊面氧化膜剥落问题,保证了轧制稳定性。     

孔型立辊调宽轧制的三维刚塑性有限元研究

采用刚塑性有限元法(FEM)建立宝钢2050粗轧区孔型立辊调宽过程轧制模型。计算所得多块带钢轧制力值与现场实测结果吻合良好,模拟的带钢头尾形状与现场实际结果吻合也很好,并建立立轧稳态狗骨形状计算的数学模型。同时研究得出立辊孔型角度对狗骨高及轧制力的影响规律。     

Analysis of cold rolling of ultra thin strip

In this paper, the cold rolling experiments of ultra thin steel strip were carried out on an experimental rolling mill. The cold rolling of ultra thin strip with roll edge kiss was analysed theoretically, and the rolling force, intermediate force between the work roll and backup roll, the roll edge kiss force, the strip shape after rolling are obtained for this special rolling, and they are compared for various reduction and friction coefficients. Simulation results show that the reduction has a significant influence on the shape of rolled strip, and the calculated rolling forces and strip profile are consistent with the measured values. The effect of friction in the roll bite on cold rolling of ultra thin strip with roll edge kiss is also discussed. Surface characteristic was measured and it is shown that the steel surface roughness value reduces with an increase of reduction.     

添加剂皂化值对铝材轧制油工艺润滑性能的影响

将皂化值不同的两种添加剂加入到基础油中配制成不同浓度的铝材轧制油,通过四球摩擦磨损试验考查添加剂的皂化值对轧制油摩擦学性能的影响,并通过四辊冷轧实验对轧制油轧制工艺润滑效果进行测试,结合退火清洁性实验对两种皂化值不同的添加剂进行综合评价.结果表明皂化值较高的添加剂配制的轧制油表现出较好的抗磨减摩效果;随着添加剂含量的增加,极性分子在铝材表面的吸附量增大,轧制油的摩擦学性能增强,极压抗磨性能增强,且出现饱和吸附,添加剂皂化值越高,达到饱和吸附的速度越快;皂化值较高的添加剂对轧后铝材退火清洁性影响较小.     

非调质钢F40MnV三辊楔横轧的实验研究

针对非调质钢F40MnV空心轴类件楔横轧成形问题,为获得最佳轧制与冷却工艺制度,在三辊楔横轧机上开展了轧制与冷却实验研究。利用正交法制定实验过程工艺参数,并将带有热电偶的试件进行轧制。轧后采用水冷,水冷加空冷,风冷,空冷4种方式进行冷却,得到相应的温度变化曲线。基于实验结果,采用金相分析和性能实验手段研究了温度、断面减缩率和冷却介质对F40MnV钢轧后冷态力学性能的影响。结果表明采用水冷加空冷、断面减缩率35%、轧制温度为950℃时的成形工艺可得到较为优良的力学性能。     

六辊冷连轧机带钢边降控制性能仿真研究

以首钢京唐公司2 230 mm冷连轧机为研究对象,针对目前国内外板带材生产中被广泛选用的CVC冷轧机机型,运用ABAQUS仿真软件建立了3D有限元模型,对比分析了ESS冷轧机对带钢边降的控制性能,证明ESS冷轧机对带钢边部减薄的控制较好。通过ESS冷轧机3D有限元模型,实现了对超宽薄极限规格带钢轧制过程的模拟;深入分析了ESS冷轧机对带钢边部减薄的控制规律。结合现场轧制数据,对有限元模型进行了现场验证,模拟值与实测值切合度很高,相对误差在10 μm以内,绝对误差在0.69%以内。     

基于改进自适应遗传算法的轧制规程优化设计

综合考虑影响冷连轧轧制规程的多种因素,以等功率裕量和预防打滑为目标函数,建立了轧制规程多目标优化模型,并采用改进的自适应遗传算法对轧制规程进行优化设计。该算法解决了标准遗传算法早熟收敛、收敛速度缓慢等问题。在某钢厂1270mm冷连轧机的生产实践证明,优化后的规程实现了各机架功率相对均衡分配,降低了打滑发生的概率,提高了产品质量。