热连轧多道次精轧变形抗力的模拟研究

本文对9种不同含碳量的低碳钢进行热变形模拟研究,在Formasterpress热加工模拟试验机上,进行了精轧七道次变形抗力的试验研究,并按动态软化和静态软化的热变形理论对多道次精轧变形抗力的规律进行了讨论。     

纯铝热精轧的温度模型

铝热精轧温度对轧制力能参数和制品组织性能有重要影响，其模型分为解析模型与简化模型，前者是基础并有较高的准确性，后者更有实用性，模型参数需不断进行修正与校正。     

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。     

20钢变形抗力模型的建立及轧制力预报

利用Gleeble-1500热模拟试验机进行试验,建立了20钢变形扩购买力数学模型,分析了变形温度、变形速率、变形量对变形抗力的影响,并对轧制力进行了预报,预报误差仅为6%。     

对圆形线材轧扁过程中轧制力公式的研究

扁钢丝应用越来越广泛,国内外对其轧制力公式鲜有研究。本文从轧件变形率、轧件与轧辊的接触面积两方面对斯通公式进行优化,使其适用于圆形截面的线材扁平化轧制。将斯通公式中用高度压下表示的变形率ε改为ε'轧件横截面积表示的变形率,并拟合出ε'与ε的非线性方程;对轧件与轧辊的接触形状做了椭圆的假设并推导出了接触面积影响系数S。结合对斯通公式两方面的改进得出优化后的计算公式。对轧扁过程进行了数值模拟和实验测定,提取轧制力进行结果比较分析,得出改进后的计算公式能够很大程度的提高轧制力计算精度,这对实际工程应用有极大意义。     

基于MSC.Superform的圆截面轧扁三维轧制数值模拟

基于MSC.Superform模拟软件平台,建立了圆截面轧扁的三维轧制有限元模型,模拟了JD型整体放电极线轧制成形过程,取得了有效轧制弧长、制件长度、前滑率以及制件轮廓形状和断面形状等数据.模拟结果与解析计算结果和轧制试验情况相比较,取得了较好的一致性,为轧辊及其孔型设计提供了重要依据.     

楔横轧多楔轧制力变化规律试验研究

以单楔与双楔楔横轧为例，研制出轧制力在线测试系统，能准确实时地测量出各种工艺参数下楔横轧多楔轧制过程中轧制力的变化全貌；通过对实验结果的分析，得出了楔横轧多楔轧制力的变化规律。     

偏心轴楔横轧轧制区轧制力影响因素分析

两轧辊在轧制区轧制力不对称性是偏心轴类零件楔横轧轧制成形的一个显著特征。本文利用有限元手段对偏心轴类零件楔横轧成形中轧制区轧制力的特点进行了较为系统全面的分析,阐明了工艺因素对轧制区轧制力的影响机理,综合分析了各工艺参数对轧制区轧制力的影响程度。研究结果对偏心轴类零件楔横轧成形的模具设计、轧制工艺参数的选取、旋转条件、偏心极限等问题的研究都具有十分重要的意义。     

环件轧制过程三维动态数值模拟

由于环件轧制受到静力学、运动学和动力学因素的影响,使得控制环件成形具有高度的复杂性,采用传统的试凑法很难满足产品研发的需要。本文基于通用动力显式有限元软Ansys/LS dyna建立了RAW200/160-5型径轴向轧环机的三维仿真模型,对某矩形截面环件进行了虚拟轧制,结果显示了环件扩展和缺陷生成的动态过程以及应力、应变和位移云图。仿真结果表明,采用计算机模拟环件轧制生产过程,对于优化毛坯形状,制定或修改环件轧制工艺,缩减产品研发时间,降低生产成本,提高轧制效率具有重要的意义。     

2050mm热轧终轧温度预测模型优化

针对宝钢股份公司热轧厂薄带钢头部终轧温度设定精度偏低的问题，采集了大量生产数据，并对终轧温度模型进行了分析与优化，较大地提高了温度设定精度。     

离心式滚磨光整加工钛合金的数值模拟分析

目的研究离心式滚磨光整加工对钛合金表层残余应力场的影响。方法利用有限元分析软件ABAQUS建立了加工过程中磨块碰撞TC4钛合金材料的三维有限元模型,对碰撞过程中的能量变化、材料应变及不同光整参数对工件表面残余应力场分布规律的影响进行分析,对比碳化硅磨块与氧化铝的加工效果。结果磨块参数对残余压应力峰值影响显著,但对其出现的位置影响不大。与碳化硅磨块相比,氧化铝磨块更适合于加工钛合金。结论有限元模拟可以探讨磨块碰撞作用下钛合金材料残余应力场的分布规律,优化滚磨光整加工钛合金的工艺参数。碰撞模拟证明,氧化铝磨块更适用于钛合金材料的滚磨光整加工。     

双辊薄带连铸过程数值模拟

针对双辊薄带连铸过程,使用了耦合湍流流动和凝固传热的三维数学模型,模拟计算了使用楔型布流系统浇注时,连铸熔池内钢水的流动形态和凝固情况。结果表明,楔型布流系统可使钢水在熔池内合理分布,有利于均匀凝固。     

终轧温度对热轧双相钢组织细化的影响

研究了终轧温度对高强热轧双相钢组织细化和力学性能的影响。通过光镜、透射电镜分析以及拉伸实验可以发现．终轧温度对显微组织细化、马氏体体积分数以及力学性能的影响较大，同时双相钢具有细化晶粒、晶界强化、第二相弥散强化、亚晶结构等强韧化机制。结果表明，终轧温度的降低，使过冷度加大，铁素体的形核驱动力加大．形核率增加，使晶粒明显细化。在实验室条件下，通过控制终轧温度，可以使热轧双相钢的屈服强度达到500MPa、抗拉强度在850MPa以上，并且伸长率在20％左右。     

精密扁钢精整过程的数值模拟

为研究扁钢精整过程中,扁钢的变形和轧制力的变化规律,利用弹塑性有限元方法建立了扁钢精整过程的分析模型,系统模拟了扁钢精整的全过程。膜式壁扁钢精整作为高轧件的轧制与普通的板带轧制有所不同,膜式壁扁钢精整主要是在扁钢的宽度方向轧制,而普通板带轧制主要是在其厚度方向的轧制。本文计算并分析了扁钢精整过程中轧制力、应力场、应变场等的变化规律。模拟结果与物理测得的现场数据吻合较好,为精确计算各精整参数提供了参考数据。     

终轧温度对热轧双相钢组织细化的影响

研究了终轧温度对高强热轧双相钢组织细化和力学性能的影响。通过光镜、透射电镜分析以及拉伸实验可以发现,终轧温度对显微组织细化、马氏体体积分数以及力学性能的影响较大,同时双相钢具有细化晶粒、晶界强化、第二相弥散强化、亚晶结构等强韧化机制。结果表明,终轧温度的降低,使过冷度加大,铁素体的形核驱动力加大,形核率增加,使晶粒明显细化。在实验室条件下,通过控制终轧温度,可以使热轧双相钢的屈服强度达到500MPa、抗拉强度在850MPa以上,并且伸长率在20%左右。     

基于遗传算法的精轧区温降模型研究

采用有限差分法建立了热连轧精轧机组带钢的温降模型,并且通过实测数据,应用遗传算法对所建模型进行了优化。经验证,该模型的带钢终轧温度计算精度在10℃以内。     

全球铝轧制工业概览系列综述之六——世界铝板带热连轧技术（1）

截止到2000年底全世界共有铝板带热连轧生产线50条,其中由二辊粗轧机与二、三机架精轧机组成的生产线3条,由四辊粗轧机与1～6机架精轧机列组成的生产线47条,它们的总生产能力约18 300 kt/a.德国诺伊斯铝轧制厂的No.2热轧生产线产能力最大,可超过1 000 kt/a.近几年内工业发达国家不会新建热连轧机列,也不会再建(1+5)式的或机架更多的生产线,生产能力的提高主要靠对旧生产线的现代化改造.多机架新连轧线的建设多集中诸如中国这样的发展中国家,中国首条(1+4)式Φ 850 mm /1 350 mm × 2 000 mm粗轧机、Φ 535 mm /1 350 mm × 2 000 mm精连轧机列可于2002年秋季在河南明泰铝业有限公司投产.     

热轧带钢精轧机组侧导板磨损分析及结构改进

根据热连轧精轧机组侧导板磨损实测数据,建立了侧导板磨损模型,并应用遗传算法优化确定了所建模型的各个参数,同时还根据侧导板磨损的分布规律和模拟结果对侧导板结构进行了改进,方便了侧导板的更换,降低了生产成本。     

带钢冷轧机工作辊表面轧制磨损形貌的模拟仿真

针对带钢冷轧过程中磨损量仅有微米或亚微米数量级的工作辊表面微观形貌的轧制磨损,建立元胞自动机磨损模型,模拟工作辊表面微观形貌的轧制磨损行为及其动态变化过程。采取不同频率正弦曲线叠加组合对工作辊表面形貌的圆周向轮廓进行数学描述和建模,结合生产实际和已有研究,确定接触咬合磨损与磨粒磨损的元胞状态转换规则,建立元胞自动机原理工作辊表面磨损演化模型,并模拟得到在不同工况条件下工作辊表面微观形貌的磨损规律,仿真研究所得粗糙度磨损演变规律与在工业生产中实测统计获得的磨损演变规律基本吻合。