钢管热处理线斜辊矫直机矫直原理及常见辊系浅析

本文通过对金属轧件弯曲变形与曲率的变化、矫直原理、斜辊式矫直机的矫直原理的阐述,分析了常见三种辊系布置的斜辊矫直机的特点,三种辊系对钢管矫直过程中弹塑性变形区长度和应力反向次数的影响,提出了热处理线斜辊矫直机辊系选型的理论参考依据。同时指出了十辊矫直机增加了矫直单元,矫直质量更稳定,生产效率更高;但通过对钢管原始几何尺寸,加热过程及淬火环节的控制,减小钢管矫直前的原始曲率,选择六辊或七辊矫直机可以节约矫直机的投资运行成本,也能达到满意的矫直精度。     

二斜辊矫直机辊形曲线选择及矫直机理研究

针对棒材二斜辊矫直机单向和双向反弯辊形曲线选择问题,以分段曲率旋转反弯矫直理论为基础,利用MSC.MARC软件对两种辊形曲线对应矫直过程进行建模和有限元模拟,通过对后处理结果中棒材表面摩擦特性、应力、塑性应变、矫直力等参数的对比,较详细地阐明了单、双向反弯辊形对应的矫直机理、矫直过程的特点及各自的优缺点。为验证模拟结果,分别在小型二斜辊矫直试验机上对两种辊形曲线情况下的矫直精度、棒材表面质量及矫直力等参数进行了分析对比,现场试验数据较好地验证了有限元模拟结果。并通过总结模拟和试验结果提出若干以棒材用途和生产成本控制为导向的辊形选择原则。     

六辊矫直机矫直钢管管端的理论研究

探讨了六辊矫直机矫直钢管的变形受力及其改善状况。提出了六辊矫直机对辊压扁椭圆矫直法。合理选择矫直辊间距和矫直辊装设角是提高钢管矫直精度的重要途径,合理选择中间辊的弯曲矫直压下量是全面提高钢管矫直质量的关键。     

拉弯矫直辊的制造工艺

分析了拉弯矫直辊结构的特点,对拉弯矫直辊的加工工艺过程以及其工艺实施中的难点做了详细介绍。     

大直径棒材二辊矫直安装角对工艺参数的影响

二辊矫直机在辊形曲线确定后,通常通过调整矫直辊的安装角度来实现不同直径棒材的矫直。针对矫直辊的安装角度调整原则问题,运用大型非线性有限元软件ABAQUS建立二辊矫直的弹塑性有限元模型,模拟了大直径棒材二辊矫直过程,比较分析了在不同矫直辊安装角度的情况下,棒材矫后的直线偏差、残余应力、等效塑性应变以及矫直过程中的矫直力,综合得出了矫直辊安装角度的调整原则。根据获得的调整原则进行了实际实验验证,实验结果与有限元分析结论相吻合。     

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 在充分考虑二辊矫直机生产工艺特点的基础上,设计了典型产品的辊形曲线,从矫直基本原理入手,根据弹塑性弯曲理论,应用迭代法计算了轧件一次弯曲矫直时的弯曲力矩和相应的反弯曲率,计算给定方案下形成的残余曲率,给出了矫直精度的数学模型。对于一定的矫直辊形和矫直方案,提出了矫直精度计算方法。具有进一步的推广应用价值。     

矫直理论与参数计算(十二)

§3—2 二斜辊矫直 1.矫直原理二斜辊矫直简称为二辊矫直,其矫直过程和矫直原理与多斜辊矫直有很大区别;其矫直质量既不取决于辊数,也不取决于辊子配置方式,而取决于辊型和在接触区内圆材的自转转数。在接触区内圆材被压弯的曲率由两个辊型     

辊式矫直过程中辊间张力对矫直力的影响

辊式矫直是改善板型、消除残余应力、获得合格金属板带材的重要工艺环节.但是辊式矫直机矫直过程中有关辊间张力的研究较少,使得辊间张力对矫直力能参数的影响不被人了解.通过对辊式矫直过程中施加辊间张力进行的理论分析,配合有限元模拟和实验,找出了辊间张力与矫直力之间的关系:随着辊间张力的增大,总矫直力会增大,在矫直压下量较小的情况下,辊间张力对矫直力的影响较大.研究结果对完善矫直理论和指导实际生产有一定积极的意义.     

棒材二辊矫直工艺设定参数模型研究

为了合理设定二辊矫直的工艺设定参数,降低现场对操作工人经验的依赖程度,实现棒材全自动矫直,基于平面弯曲弹复理论与空间几何关系,结合矫直过程棒材边进给边旋转而达到每旋转半圈反弯一次的特点,建立了棒材矫直全流程的弯曲弹复模型,获得棒材矫直全过程原始曲率、弯曲曲率、弹复曲率及残余曲率的演变过程;在此基础上,基于来料棒材及矫直机辊型,以要求的直线度为目标,建立了凹辊角度与凸辊角度寻优迭代模型;在该理论基础上,探讨了辊缝及导板间距的设定方法;在现场矫直机上进行了该工艺设定模型的验证。工艺参数设定值与现场实际矫直情况一致,应用该模型可实现棒材二辊矫直过程的自动控制。     

钢管斜辊矫直设定参数偏差检测与调整策略

针对斜辊矫直过程中,矫直辊磨损引起设定参数(辊缝、反弯量)产生偏差的情况,结合某公司钢管自动化矫直过程的辊缝、反弯量偏差检测,分析了其实施补偿的具体方案,并提出了矫直效果不理想时的调整策略。实践表明:应用偏差补偿后的反弯量和辊缝实施矫直,可使原需多次矫直的钢管实现一次性成功矫直。     

钢筋矩形环成型机构的研制及其焊接工艺研究

针对钢筋矩形环在手工成型及焊接时出现的种种问题,设计了一套全自动的矩形环成型及焊接生产线.经过钢筋校直、切断、送进及端头成型和对焊等工序实现了整个矩形环的成型与焊接.设计的生产线能满足各种规格和不同长度钢筋矩形环的生产.利用电阻对焊的方法实现了对成型的矩形环结点的焊接,利用各种传动机构实现了整个生产线内部的有机连接.结果表明.研制的生产线运行可靠,能生产出合格的钢筋矩形环.     

柳钢中型连轧线的圆钢生产配套技术改造

为将原来以槽钢、角钢为主的中型连轧生产线转而生产圆钢,广西柳州钢铁(集团)公司中轧厂在该生产线的精轧部分增设了2架平立转换机架、1台在线测径仪和1条圆钢矫直倒棱线,使圆钢规格拓展至Φ120～Φ160mm,介绍了新增设备的主要技术参数和特点.     

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。     

断面速度差对乙字钢矫直质量的影响

针对310乙字钢矫直过程中矫痕严重的问题,通过分析轧件及矫直辊上的凹坑形状及变形方向认为矫直辊断面速度差过大是其主要原因,而轧件表面粗糙度、轧件尺寸及热锯切金属颗粒等也加剧了轧件与矫直辊之间的摩擦,使矫痕形成速度加快。通过减少矫直孔型的腰部配置斜度、改变来料进钢方式、优化轧制孔型,有效降低了矫直辊断面速度差,减轻了矫直辊的表面磨损。     

型钢矫正机最佳压下规程的计算机计算方法

本文是为了用微机控制现有型钢矫正机最佳压下规程而设计的通用计算程序。该程序是根据弹塑性弯曲理论推导的数模,用FORTEN语言编制而成的,可在各类计算机上应用。使用该程序可以改进现有型钢矫正机的压下规程,克服依靠经验用试调的办法调正各辊压下量,使型钢矫正机由经验调整过渡到用计算机调整。同时也可以使用该程序编制各类型钢矫正机按最佳压下规程矫直不同种类、不同规格、不同材质、不同强化系数的型材的技术操作规程手册。     

中厚板矫直残余应力仿真

根据某热轧厂横切机组中2#矫直机(11辊辊式矫直机)的工艺参数,建立钢板在矫直过程中的三维动态有限元模型。通过仿真得到矫直过程中各辊对钢板矫直力的数据,并结合实测数据验证模型的合理性;在此模型的基础上,分析钢板在矫直过程中横截面上的应力变化规律及不同压下规程对钢板残余应力的影响,结果表明,矫直过程中,钢板应力类似于应力波的形式由轧件头部向尾部传递,其中沿矫直方向的纵向应力占主导地位,应力主要是由纵向纤维上的反复弯曲变形所产生;适当抬高1#辊的位置,即可改善矫后钢板残余应力的分布,进而提高钢板的矫直质量。     

全自动棒料校直机的工艺系统

传统的由自由锻造液压机生产的棒料在三点反弯校直过程中不仅费时、费力,而且校直精度低。针对此问题,基于非接触测量方式,提出一种20 MN C型全自动校直机。通过安装在校直机主机内的二维激光位移传感器,对棒料进行自动测量。根据测量数据计算棒料弯曲参数,确定弯曲形状。最后,基于弹塑性变形理论,建立校直过程中的载荷-挠度(F-δ)关系,并计算校直工艺参数,从而实现棒料的连续检测和自动校直。     

矫直机液压系统建模与仿真及改善性能研究

在矫直过程中由于操作不当,当矫直钢材硬度过大时,矫直力超过矫直机某些零部件强度时,容易损坏矫直机。针对某大型钢厂进口矫直机常出现的故障进行分析研究,对液压系统性能进行检测等。利用AMESim软件对液压系统进行建模仿真,找到了故障原因,对液压系统某些参数进行调整,结果表明:将过载保护溢流阀的压力原设定为29 MPa改为20.5 MPa时,系统的调整时间最短、响应最快,该设备运行一年多来,工作正常。证明了文中仿真分析是正确的,该技术可供有关厂矿企业参考。     

Nb微合金化HRB400E钢筋的试制

针对钒氮合金价格上涨，阳春新钢铁有限责任公司采用Nb及Nb、V复合微合金化技术对HRB400E钢筋进行了试制。结果表明，含Nb钢连铸过程中由于Nb（C、N） 的析出，铸坯易产生表面和内部缺陷，采用低过热度、均匀的二次冷却、控制Nb含量及适当提高矫直温度的措施，可有效减少铸坯缺陷。Nb含量与钢筋强度的提高不是线性关系，但对带肋钢筋盘条强度提高的效果比直条的好。采用Nb替代V，轧制φ6～φ10 mm 带肋钢筋盘条，成品化学成分、力学性能、金相组织、外形尺寸等全部合格，吨钢合金成本降低约100元。     

Nb微合金化HRB400E钢筋的试制

针对钒氮合金价格上涨，阳春新钢铁有限责任公司采用Nb及Nb、V复合微合金化技术对HRB400E钢筋进行了试制。结果表明，含Nb钢连铸过程中由于Nb（C、N） 的析出，铸坯易产生表面和内部缺陷，采用低过热度、均匀的二次冷却、控制Nb含量及适当提高矫直温度的措施，可有效减少铸坯缺陷。Nb含量与钢筋强度的提高不是线性关系，但对带肋钢筋盘条强度提高的效果比直条的好。采用Nb替代V，轧制φ6～φ10 mm 带肋钢筋盘条，成品化学成分、力学性能、金相组织、外形尺寸等全部合格，吨钢合金成本降低约100元。