带肋钢筋孔型设计实践

通过多次技术改造,发现了生产热轧带肋钢筋套用传统的孔型设计参数存在的问题,因而对连铸方坯在箱形孔型、方轧件在平椭圆孔型中宽展系数的选取进行了研究,并介绍了在连铸坯一火成材改造中,通过改进孔型系统改善了咬入状态,使轧制更加稳定。     

窄间隙磁控钨极氩弧焊炬合理结构的研究

本文对窄间隙磁控钨极氩弧焊炬结构进行了研究。在对不同结构焊炬及磁轭进行试验的基础上,研制了圆柱形喷嘴加导流板的复合结构喷嘴及同体式结构的筒形磁轭。     

真空感应熔炼气体雾化过程中钢包喷嘴堵塞:导流管几何形状的影响

研究了真空感应熔炼气体雾化（VIGA）技术中喷嘴堵塞的过程。为了更准确地了解导流管顶端形状对喷嘴堵塞的影响,采用计算模拟流体体积界面跟踪方法,对一次雾化区的两相流进行了模拟。结果表明,导流管末端的小平台是导致喷嘴堵塞的关键因素。因此,改进了输送管的扩张角（30°、35°、40°、45°）,缩短了小平台的宽度,解决了喷嘴堵塞的问题,实现了雾化连续性,提高了雾化效率。此外,当扩张角为40°~45°时,粉末具有较好的微观形貌,粒径为21~25 μm。不同改进角度下的数值模拟结果与实验结果显示出相似的趋势。本研究对了解VIGA工艺喷嘴堵塞过程具有指导意义和参考价值。     

热轧带肋钢筋控轧工艺生产实践

为了在中、精轧之间没有足够的轧件均热距离的生产线上也能实现钢筋的控轧控冷,并降低HRB400钢筋中的微合金元素含量,莱芜钢铁股份有限公司棒材厂在其中小型车间进行了生产试验,通过将开轧温度由1030～1060℃降低到1000～1030℃,在中、精轧之间增设长6m的轻穿水装置,在微合金元素V含量减半的情况下,Φ28、Φ32mm钢筋的平均屈服强度达459.85MPa,平均抗拉强度达605.83 MPa,平均伸长率达20.87%。     

二辊斜轧穿孔导板的改进

通过所求解的二辊斜轧穿孔变形过程中轧件的理想形状,对传统的穿孔导板进行了改进,实践表明,新导板的使用寿命提高,斜轧穿孔变形更为均匀。     

外链板加工工艺优化与模具设计

分析了外链板的结构特点和原冲压工艺,对原冲压工艺进行了改进,设计了级进模,并介绍了级进模的结构与工作过程。实践证明,外链板冲压工艺改进后,生产效率明显提高,质量稳定,降低了生产成本。     

小规格棒材步进式冷床的设计改进与应用

针对步进式冷床在切分轧制小规格带肋钢筋时出现的问题,如：裙板辊道上出现追尾、乱钢现象;轧件在齿槽内翻转、缠绕、无法矫直;齿条齿形、齿距不适合切分生产;轧件在冷床本体上挠度大,出现波浪弯;对齐辊道难对齐;冷床输出装置故障多等,对其进行了原因分析,并对冷床输入辊道、矫直板、齿条、对齐辊道等提出了相应设计改进措施,满足了生产工艺的需求。     

二切分带肋钢筋计算机辅助孔型设计

在进行带肋钢筋切分轧制时,孔型设计中存在形状选择、尺寸计算等难点,为此编制了一套切分轧制带肋钢筋计算机辅助孔型设计系统。分析了二切分带肋钢筋计算机辅助孔型设计系统的特点及双斜哑铃孔的优越性,并介绍了其轧件面积的计算方法。     

钢筋表面起泡原因分析及其消除

对涟源钢铁公司六轧厂钢筋表面起泡的原因进行了分析,得出终轧温度过高,冷却强度不足及冷却不均是其重要影响因素。将原穿水冷却工艺改进为快冷工艺后,钢筋表面起泡完全消除,并且钢筋的力学性能得到了提高。     

不同冷却工艺对热轧钢筋表面氧化锈蚀的影响

热轧钢筋在运输和储存过程中其表面会产生锈蚀,影响钢筋的使用及外观质量。分析了钢筋表面锈蚀产生的原因,利用扫描电镜和电子背散射衍射技术,对比了轧后空冷、气雾冷却和穿水冷却工艺下钢筋的抗锈蚀性能,分析了不同冷却工艺对热轧钢筋表面氧化铁皮厚度和结构的影响。结果表明:钢筋表面锈蚀与其表面氧化铁皮厚度、结构和完整性有关,与空冷及穿水冷却相比,气雾冷却工艺通过优化冷却路径,可以获得厚度为10~20 μm、主要由FeO+Fe₃O₄构成的致密复合氧化铁皮,能够对钢筋基体起到保护作用,从而能够延缓钢筋表面生锈,并降低生产成本。     

前混合磨料水射流切割参数对表面粗糙度的影响

采用前混合磨料水射流对Q235碳素结构钢进行切割实验,测量样品切口表面粗糙度;研究前混合磨料水射流的切割压力、喷嘴出口直径、切割靶距、切割速度和切割深度对样品切口表面粗糙度的影响规律;结合实验数据,建立表面粗糙度二次非线性回归预测方程。研究结果表明：前混合磨料水射流的切割压力、喷嘴出口直径与表面粗糙度呈负相关关系;切割靶距、切割速度、切割深度与表面粗糙度呈正相关关系;各因素的影响权重大小依次为：喷嘴出口直径、切割深度、切割压力、切割速度、切割靶距;影响表面粗糙度的实质因素为磨料流量和磨料能量;建立的表面粗糙度二次非线性回归预测方程的平均偏差为7.99%。     

几何结构参数对磨料水射流喷嘴磨损规律影响的模拟分析

建立了前混合磨料水射流喷嘴物理模型。基于FLUENT软件,采用颗粒轨道模型、Grant弹性恢复系数和E/CRC磨损模型对磨料水射流喷嘴内的磨损特性进行了数值模拟。结果表明:当喷嘴收缩角为20°以上时,喷嘴磨损呈现两个严重磨损区,分别在喷嘴圆柱段入口处前较短距离范围内和喷嘴圆柱段出口处前较短距离范围内;随着喷嘴收缩角的增大,磨料颗粒与喷嘴圆柱段壁面碰撞次数和速度增加,同时随着喷嘴长径比的增大,喷嘴圆柱段壁面磨损速率整体增加,严重磨损区范围扩大,结果均使喷嘴圆柱段的磨损加剧。以喷嘴壁面磨损速率的面积加权平均积分表征喷嘴整体的磨损程度。随着收缩角和长径比的增大,喷嘴壁面磨损速率的面积加权平均积分增大,喷嘴的磨损整体而言越严重。因此,从减小喷嘴磨损的角度而言,喷嘴的收缩角和长径比宜取小值。     

工业采暖锅炉中水煤浆喷嘴的失效分析

采用X射线能谱仪（EDS）、金相显微镜、扫描电镜（SEM）等设备对失效的水煤浆喷嘴的化学成分、微观组织及断口形貌进行了分析。结果表明,喷嘴材料中Ni含量偏低及高温渗硫所引起的S含量超标是导致喷嘴开裂的主要原因。同时提出了采用含钛铬镍奥氏体不锈钢及表面渗铝等相应改进措施以防止喷嘴失效。     

自动控制的旋转式树干石灰水喷雾器的设计

为解决人工涂刷树干石灰水劳动强度大、涂料不均匀且不能回收等问题,设计出自动控制旋转式树干石灰水喷雾器,通过喷头端的光电检测,控制系统控制机械臂带动机械手靠近树干,各喷头到达合适位置,机械手自从下而上运动,并适度旋转,同时开启喷洒泵,抽取经过配比的石灰水,控制喷头对树干进行均匀喷洒,从而实现自动配比、自动控制喷洒石灰水等功能,并能及时回收洒落的石灰水。使用效果表明:该装置大大提高了石灰水喷洒工作效率,且操作方便、移动灵活、稳定性更好,减轻了工人的劳动强度。     

水射法生产铸钢丸工艺优化

针对目前国内厂家使用较多的水射法生产铸钢丸工艺,分析其缺陷形成机理,对水流与金属液流的取向关系、金属液出口装置进行改进优化。实际生产表明:经工艺优化后所得空心丸明显减少,有效应用粒径钢丸分布更集中,提高了生产效率。     

合金盘条高压磨料水射流除鳞系统实验研究

目的 对合金盘条高压磨料水射流除鳞系统进行优化.方法 建立一条合金盘条高压磨料水射流除鳞系统实验装置,研究材质、工作压力、喷嘴数量、移动速度、磨料浓度、靶距等参数对除鳞效果的影响;应用图像处理技术对除鳞效果量化为除净率并加以分析,采用MATLAB软件对系统压力、喷嘴数、移动速度、磨料浓度及靶距对除鳞效果进行拟合分析.结果 设计了年产5000吨合金盘条高压磨料水射流除鳞系统,参数为:额定压力45 MPa、额定流量10 m3/h、最大除鳞速度40 m/min、磨料质量分数35%、靶距20 mm、喷嘴12个.结论 高压磨料水射流除鳞系统能满足合金盘条除鳞的设计要求,应用前景广阔.     

钢包内喷嘴与透气砖吹氩去夹杂水模型研究

通过选择乳状液滴模拟夹杂物和偏心底吹钢包水模型实验,考察了喷嘴和透气砖吹气条件下时间、吹气量对夹杂物去除行为的影响规律．结果表明：较小气量和较大气量分别在8和16min内可将绝大部分的模拟夹杂物去除,28min内可将模拟夹杂物几乎全部去除;喷嘴吹气时存在一个最佳去夹杂气量,而透气砖吹气时较小气量的去夹杂效果要好于较大气量,且在一定的气量范围内通过透气砖吹气的去夹杂效果要明显好于通过喷嘴吹气．     

水射流冲击压力最佳喷距数值仿真及试验研究

基于水射流冲击模型,应用Fluent流体分析软件对喷嘴射流冲击力进行数值仿真,得出不同喷距对射流冲击压力的影响。结果表明：在低压连续水射流条件下,出口直径为2 mm的喷嘴在喷距为50 mm时产生的射流冲击压力最大;并通过实验验证射流仿真模型的正确性和有效性。     

后混合水射流喷丸工艺对18CrNiMo7-6渗碳钢表面性能的影响

目的探究不同后混合水射流喷丸工艺对18Cr Ni Mo7-6渗碳钢表面性能的影响。方法运用超景深三维显微系统、三维表面形貌测量系统、X射线残余应力分析仪及HV-1000显微硬度计等,对后混合水射流喷丸前后试样的表面形貌、表面粗糙度、残余应力及显微硬度随层深的变化情况进行分析。结果后混合水射流喷丸时,弹丸和水会对试样表层产生一定的冲蚀、磨损、剪切作用,使试样表面产生新的凹坑。表面粗糙度Ra值随着喷射压力P及喷射靶距H的增加而增大,随着喷嘴移动速度v的增加而减小。试样显微硬度最大值都出现在表面,且随层深的增加,硬度值逐渐减小,喷射压力P=300 MPa时,表面硬度值达到62.8HRC,比试样初始表面硬度值增加了7.35%。试样材料所能引入的残余压应力具有固有最大值σmirs,当引入的残余压应力未达到σmirs时,所产生的最大残余压应力值σmcrs随喷射压力P的增加而增大,但随喷射靶距H和喷嘴移动速度v的改变变化不大。当引入的残余压应力达到σmirs时,所产生的最大残余压应力值σmcrs即为σmirs,不再改变,但是最大残余压应力距表面距离值zm仍会随着喷射压力P的增加而增大。结论后混合水射流喷丸后,试样表面粗糙度变化较大,表层显微硬度有一定提高。残余应力的分布主要与喷射压力P有关,而与喷射靶距H和喷嘴移动速度v关系不大。     

基于机器视觉的硬质合金微型喷嘴缺陷检测

针对现有人工目检方法对精加工硬质合金微型喷嘴产品表面检测存在速度慢、缺陷漏检率和误检率高等问题,提出一种基于机器视觉的喷嘴图像缺陷检测方法。分析了喷嘴缺陷图像类型和喷嘴结构,重点研究了喷嘴缺损圆边缘拟合、疤料边缘增强、极坐标变换和缺陷灰度值差异统计等。该方法避免了喷嘴的复杂结构对缺陷定位和检测造成的大量计算。通过对合格和不合格喷嘴进行检测,验证了该方法缺陷检测准确率达到98.6%,每件产品检测时间为0.834 s,而目视检测准确率为91.2%,每件产品检测时间为5.213 s。因此该算法有效提高了检测精度和速度,满足工业生产线对喷嘴检测准确性和实时性的要求。