1700 热 连 轧 机 CVC 轧 辊 的 磨 损

 研究了国内某厂1700热连轧机CVC轧辊磨损模型,分析了影响轧辊磨损的各种因素。确定了模型中主要系数数值,编制离线仿真程序,计算某一换辊周期CVC工作辊磨损,得到轧制带钢长度与工作辊中心磨损的关系及CVC轧辊磨损曲线。计算结果表明,轧制带钢长度是影响轧辊中心磨损量的一个重要因素;CVC轧辊磨损规律与普通轧辊相同,轧辊磨损对其辊形影响不大。将计算得到的CVC轧辊磨损曲线与采用高精度磨床测量得到的实际磨损曲线比较,两者吻合较好,表明此轧辊磨损计算模型具有较高的计算精度,可用于轧辊磨损在线预报。     

钛合金棒材轧制的孔型设计与应用

设计了钛合金棒材轧制用椭圆-圆孔型,并在φ250横列式轧机进行了椭圆-圆孔型系统和椭圆-方孔型系统轧制钛合金棒材的对比试验.其结果表明,两种孔型系统轧制的棒材力学性能基本一致,组织均为两相区加工组织,无原始β晶界,但椭圆-圆孔型系统轧出的棒材晶粒较细小,等轴晶较多,外表面质量好,可提高钛合金棒材的成品率.轧后检查辊槽表面,发现椭圆-圆孔型系统的辊槽无明显变化,可减少换辊、修辊的次数,降低轧辊消耗.     

无孔型(平辊)轧制工艺——轧钢新技术讲座之二

无孔型轧制是指在无轧槽(孔型)的轧辊上轧制高宽比较大的轧件,即将常规有轧槽(孔型)的轧辊改为平辊,也称为平辊轧制。 在棒材和线材生产中,孔型轧制是最普遍采用的方法。其主要缺点是轧辊辊身长度的利用率低,在轧辊辊面上仅能加工成数量有限的孔型;其次,为了精确对正上下辊的槽孔,需要轴向调正轧辊;第三,孔型和导卫装置存在不均匀磨损,影响产品及中间半成品质量;第四,轧制不同规格产品要采用不同的孔型和导卫装置,频繁换孔     

安钢高线粗中轧孔型优化

介绍了原孔型设计中存在的侧壁斜度小、轧槽浅等问题,通过采取不同的措施对孔型进行优化,轧辊消耗降低,产品质量有所提升.同时,实现了中轧Φ22 mm圆钢与螺纹钢孔型共用.     

轧辊磨损机理(二)

五、热轧轧辊的磨损 (一)初轧机用轧辊 该机负担把钢锭轧制成板坯、方坯等任务,故承受很高的轧制载荷和热负荷,轧辊上发生粗的热龟裂。由于反复弯曲应力而使热龟裂沿圆周方向发展,在接近最小使用直径之前即折断。但为了满足这种使用条件,材料硬度却受到限制,磨损量也大。还有,由于初轧的性质,对磨损的容限虽较宽,但具有孔型的初轧方坯轧辊,孔型侧壁的磨损仍较严重。     

无孔型轧制未来研究方向

无孔型轧制技术作为一项可以优化棒线材生产的先进技术,越来越受到业内的关注。无孔型轧制技术具有高效低耗的优势,由于轧辊不刻槽,轧辊辊身和硬度层被充分利用,轧辊耐磨性好、磨损小,一般可延长轧辊使用     

自动轧管横向壁厚精度研究

摘要：针对自动轧管机轧制薄壁不锈钢管中出现的严重横向壁厚不均问题,借助于三维有限元分析软件Simufact,对X10CrNiTi18不锈钢管典型规格112mm×4.5mm自动轧管过程进行数值模拟。研究了不同轧辊孔型结构参数、芯棒润滑状态、轧辊孔型磨损及穿孔毛管偏心对自动轧管横向壁厚精度的影响。结果表明：随着芯棒摩擦因数的增大,所轧荒管横向壁厚精度明显恶化;偏心毛管轧制所轧荒管依旧偏心,延伸轧制对穿孔毛管偏心壁厚纠偏能力有限;磨损的孔型修模后,采用负芯补轧制较增大芯棒直径轧制所轧荒管横向壁厚不均度增大;采用三段式圆弧孔型,所轧荒管横向平均壁厚更接近目标壁厚,横向壁厚不均度由原孔型的13.55%下降到9.94%,横向壁厚精度明显改善。     

轧制同轴复合棒材的芯材变形规律

棒材同轴复合时芯材与加工工具不接触，其横截面形状及尺寸精度控制难度大，采用方-椭圆孔型轧制时芯材圆度严重超公差。在建立覆材和芯材变形抗力模型的基础上，利用三维弹塑性热力耦合有限元方法对同轴复合棒材热轧变形过程进行数值模拟。分析了轧制孔型、覆材及芯材外形对轧制后芯材变形和形状的影响，用工业试验对模拟计算结果进行验证。结果表明：轧辊孔型设计对芯材不圆度的影响最明显，覆材及芯材外形是次要影响因素。这是因为方-椭圆孔型系统会导致最终轧件在横截面上的非对称等效累积应变分布，以及导致轧后芯材严重不圆。减少K4孔的轧件压下量，增加K3孔轧件压下量，可以改善方-椭圆孔型中轧件变形的对称性，减少芯材不圆度。     

不同材质轧辊在型钢生产中的混合应用

Ф760mm三辊轧机各类孔型轧槽的磨损情况及轧制负荷都不相同,为了降低轧辊消耗,将不同材质轧辊如球墨铸铁辊、锻钢辊和半钢辊等在一套轧辊中进行了混合试用并获得成功,大幅降低了轧辊消耗,同时提高了产品实物质量。     

方坯和圆坯在菱方孔中的变形分析

 为满足钢坯连轧机在生产圆坯和方坯的需要,同时提高椭圆和圆孔型的利用率,提出“椭圆 圆 菱 方”孔型系统生产方坯的方法。通过有限元模拟分析和工业试验相结合研究了圆坯和方坯在菱方孔型中的变形规律,对比了方坯进菱孔和圆坯进菱孔轧制时的变形特点。发现圆进菱轧制时轧件的变形更加均匀,轧件的头尾尺寸超差小,菱孔的磨损更加均匀。为合理利用中间圆孔型轧制方坯工艺规程的制定提供了依据。     

Surface Cracks in Wire Rod Rolling

Surface defects in wire rod and bar rolling are common and well‐known to mill people. Nowadays, surface defects are not accepted on high‐alloyed steel wire rods. The steel making, casting and rolling processes give rise to defects. Also, the final handling of the wire and bar can destroy the surface. In this work, artificial V‐shaped cracks in the longitudinal direction were investigated for different reduction series. The false round‐oval series are known as a series for high quality steels and are usually better than square–oval series. Experiments confirmed that in the false round‐oval sequences a surface crack in the groove bottom may open up during rolling at the same time as its depth is reduced, which is a beneficial situation. Surface cracks found at 45° to the rolling direction, at groove “corners” and on free surfaces will be closed or reduced in depth. The closing of cracks is detrimental since the cracks usually hide rolled‐in oxides beneath the bar surface. The experiments showed that for the subsequent oval–false round sequence the visible crack at the groove bottom will be closed and become shallower. The cracks at 45° and on the free sides will also be closed, but deeper causing a serious surface defect. An FE‐analysis was carried out, explaining the experimental results. Flat oval grooves are better than round ovals and false rounds are superior to square for opening and decreasing the depth of a longitudinal crack. It is difficult to eliminate a surface defect constituting a closed crack.     

Flexibility and Utilization of Roll Pass Sequences in some Swedish Wire Rod Mills

A computer program has been developed to calculate the working range for series of two‐symmetrical grooves including oval, round, false round, square and diamond shapes. Eight different pass designs are compared. The geometry of rolling or entry bar height over roll radius is in the range 0.09‐0.26 for squares, 0.10‐0.23 for false round and 0.06‐0.21 for ovals. Square‐oval and round‐oval have similar flexibility, but in the round‐oval sequence, the flexibility can be extended by opening up the gaps and run the rounds as false rounds. In the square‐oval sequence the flexibility can be improved by making the squares with larger corner radii but the reduction capability will be reduced. The false round‐oval sequence has the best flexibility and the working range can be extended by making “flatter” ovals. Improvement of the roll pass design in Fagersta Stainless AB has made it possible to roll wire rod with higher flexibility and better quality.     

合金钢棒材轧制的平均轧辊半径计算模型

 在合金钢棒材生产中,轧制过程中椭圆与圆孔型对棒材成品的尺寸精度及质量缺陷起决定性作用,在计算轧制工艺规程时一般用平均轧辊半径等效代替轧槽轮廓变化的轧辊半径,因此,平均轧辊半径计算模型的可靠程度对轧制工艺(轧制速度、压下量、轧制力等)的合理选取和产品几何尺寸精度的提升具有重要作用。在现有平均轧辊半径模型基础上,考虑不同合金钢种宽展影响,利用孔型轧制表面轮廓预测模型推导得出变形轧件断面形状与轧制临界点的求解公式,提出了用出口轧件断面面积与临界平均宽度来计算等效矩形平均高度的方法,得到了椭圆与圆孔型平均轧辊半径的新计算模型,并进行了轧制试验验证。试验结果表明,与现有模型相比,新计算模型在一定程度上提高了平均轧辊半径的计算精度。同时,基于合金成分影响系数探究了不同合金钢种轧制变形后的临界点分布对应关系。考虑到孔型侧壁直线的存在,对圆孔型轧制接触状态进行了阶段划分,当合金成分系数较小(碳结钢与珠光体-马氏体钢)时,轧制临界点落于圆弧轧槽上,所有计算模型均有效;当合金成分系数超过1.33(奥氏体钢与铁素体钢)时,轧制临界点扩展至侧壁直线上,原有计算模型失效,轧制工艺参数由新计算模型求解。基于新模型的合金钢种轧制临界分布对棒材轧制钢种变换工艺参数的快速制定具有重要指导意义。     

利用中间圆孔型轧制方坯工艺研究

主要研究圆孔型作为中间孔轧制方坯时的工艺变形特点,通过圆坯在菱形孔以及菱形轧件在后续方孔中变形规律的仿真分析,并对比方坯在菱形孔的变形特征,认为通过合适的轧制压下分配,利用圆孔作为中间孔轧制方坯在工艺上完全可行,完全可以轧制出满足尺寸要求的方坯成品。这种工艺配置不仅可以有效提高多坯型轧制时的孔型共用性,减少轧辊待机量,而且与常规菱方孔型轧制方坯的工艺相比,新工艺在改善成品角部质量,减少轧辊应力集中,减少轧件鱼尾变形量等方面具有明显的效果。     

箱-方、椭圆-圆孔型系统计算及轧机辊缝调整

针对常用的箱－方、椭圆－圆孔型系统，讨论了根据斯米尔诺夫和筱仓恒树宽展公式建立非线性方程组的方法，并导出孔型参数计算模型；还提出为修正孔型设计误差所需的辊缝调整量的计算方法，以及不同情况下的调整范围。     

三辊共轭孔型轧制圆形坯料的工艺设计与应用

为轧制料形尺寸准确的圆料、稳定生产，采用变通孔型设计方法对共轭孔型进行优化设计，通过对共轭孔型槽底、侧壁、压力差的变形设计，实现了共轭圆孔型在三辊粗轧机上的应用，轧槽咬钢顺利，成品圆料容易控制，完全满足后续工序的要求，同时减小了轧线的轧制事故，单套轧辊的轧制量可提高60％以上，取得了良好的经济效益。     

热连轧粗轧辊磨损的有限元数值模拟和工艺优化

针对轧钢厂GCr15轴承钢240 mm × 240 mm方坯粗轧阶段轧辊磨损较严重的情况,采用Archard磨损数学模型模拟分析了轧件压下量、轧辊硬度、热传导系数及摩擦因子在一道次成形后对轧辊磨损规律的影响。模拟结果表明,轧辊硬度越高,轧辊抗磨损能力越强;热传导系数对轧辊磨损的影响较小;当摩擦因子f＞0.25时,其摩擦因子对轧辊磨损量变化明显;当轧件压下量在△h＜50 mm 时,轧件压下量对轧辊的磨损量影响显著。根据所得结果,结合现场轧制工艺和轧辊材质,将使用的球墨铸铁Ⅰ轧辊[抗拉强度≥400 MPa,硬度HRC值40,热传导系数18 kW/（m²·℃）,摩擦因子0.3]改成球墨铸铁Ⅱ轧辊[抗拉强度≥500 MPa,硬度HRC值45,热传导系数17kW,/（m²·℃）,摩擦因子0.2],并将压下量由70 mm降至50 mm,使轧辊单槽过钢量由优化前10000 t提高至优化后的18000~20000 t。