热带钢粗轧机组温度场有限元模拟

针对宝钢2050mm热轧带钢粗轧机组的轧制工艺条件，采用有限元法建立了热应力耦合二维温度场有限元仿真模型，并模拟了全过程。给出了带钢沿厚度方向各处温度随时间的变化曲线，得出了高压水除鳞、接触传热对板材温度场的影响模型。同时给出了各道次轧制力计算结果。模拟得到的粗轧段出口温度及轧制力与宝钢现场实测数据值相吻合。     

轧辊偏心对冷轧带钢厚度波动的影响分析及补偿

随着现代工业技术和生产工序自动化的迅速发展,各行各业对冷轧带钢的需求越来越大,质量要求也越来越高。而厚度精度是冷轧带钢最重要的质量指标之一,它直接影响到如汽车、家电、仪表、食品包装等下游行业的生产率、成材率及成本,归根结底影响到产品的市场竞争力。在冷轧带钢轧制过程中,很多环节都会引起带钢厚度的波动,轧辊偏心是影响高精度冷轧带钢厚度波动的重要因素,文章对轧辊偏心的原因及其对冷轧带钢厚度波动的影响进行了分析,并介绍了相关的轧辊偏心补偿控制的方法。     

铁素体轧制Ti-IF钢冲压成形条纹缺陷原因分析与改进措施

针对铁素体轧制工艺生产的Ti-IF带钢冲压后出现条纹缺陷的问题,通过对其力学性能与微观组织分析,并与未出现缺陷的正常批次带钢进行比较,表明冷轧退火后带钢屈服强度偏低、晶粒尺寸与Δr值偏大是导致冲压出现条纹缺陷的主要原因.对生产工艺进行了研究,发现热轧工艺中板坯加热温度、终轧温度与卷取温度偏低,且冷轧退火温度偏高,是导致...     

Introduction of Production Processes of Cold Rolled Strip

冷轧带钢产品 钢材的成型有多种方式,如轧制、挤压、拉拔和锻造等,用轧制方式生产的钢材具有生产率高、产品质量好、品种规格多、生产连续性强,易于实现机械化和自动化等优点.目前,90％以上的钢材是用轧制方式生产的.冷轧是金属在再结晶温度以下进行的轧制,钢的再结晶温度大约在300℃左右,因此钢材在室温下进行的轧制即为冷轧.     

有限元模拟技术在板带钢轧制中的应用

介绍了板带钢轧制过程中常用的有限元模拟方法的类型,及其近年来在揭示轧制力能参数、温度场、板形控制及板带轧制新技术和新工艺开发中的一些应用实例,并指出其存在的问题和发展前景。     

二次冷轧机组基于油膜形成机理的喷嘴距离设定技术研究

针对带钢二次冷轧机组轧制过程中的表面质量缺陷问题,充分结合二次冷轧机组的设备与工艺特征,在分析了带钢表面油膜形成机理、建立了带钢表面乳化液润滑油膜厚度计算模型的基础上,给出了二次冷轧过程中带钢表面所能形成的最大油膜厚度,考虑到油膜厚度形成所需时间和带钢运行速度的影响,开发出一套二次冷轧机组喷嘴距离设定技术,实现了乳化液直喷系统喷嘴距离的最优设定。相关技术被应用到现场之后,出口带钢的乳化液斑迹封闭率从优化前的平均14.936%下降到优化后的平均0.6745%,有效的改善了出口带钢的表面质量问题。     

基于ANSYS的热轧工作辊温度场的有限元分析

根据宝钢1880热轧工作辊实际的边界条件,利用有限元软件ANSYS建立了热轧工作辊的二维温度场有限元模型,通过将模拟结果与现场下机后工作辊表面温度实测数据的比较,验证了模型的可靠性。在此基础上,研究了工作辊表层温度及中心温度的变化过程,模拟结果表明,轧辊旋转一周的过程中,辊面的最高温度可达525℃;每块带钢轧制过程中,辊面的最高温度在轧辊旋转6～8周之后不再增加;整个轧制过程中轧辊中心温度基本保持上升趋势。通过修正现场热凸度补偿模型参数,提高了带钢板形质量,降低了产品的封锁率。     

六辊可逆冷轧机道次量综合优化技术的研究

在六辊单机架可逆轧机高速轧制过程中,轧制道次量的设定合理与否直接影响带钢的出口板形分布以及轧机轧制的稳定性,也对生产效率与机组能耗产生影响。高速轧制虽然速度快,但是高速轧制工况下,平均每个道次压下量受到限制,相对较小,要实现出口厚度一致要多出相应数量的道次。对于可逆轧机来说,道次的增加意味着整个机组能耗的较大增加。针对高速可逆轧制过程出现的板形和能耗较大问题,通过优化各道次的前后张力、轧制速度等参数,有效降低了后3道次的轧制压力和轧制功率。并建立了各道次的板形控制和功率控制目标函数,进行加权计算后,形成了一套以各道次轧制功率均匀为目标,同时兼顾板形控制、轧制稳定性以及表面缺陷防治等因素的轧制规程综合优化设定技术。将该优化技术应用到了国内某单机架可逆冷轧机组的带钢生产,带钢出口板形质量得到改善,滑伤率有效降低,生产效率得到提高。     

单机架可逆冷轧机轧制规程优化设计

以唐钢冷轧薄板厂1 800 mm单机架可逆冷轧机的2级轧制规程为研究对象,在分析轧制负荷分配对冷轧带钢板形精度影响的基础上,系统研究了冷轧轧制模型,应用最优化方法编制了轧制规程设计程序并付诸工程实践。     

镀锡板材用高性能冷轧制油的研制

近年来 ,薄镀锡板用原板厚度有减薄的趋势 ,为提高冷连轧机生产效率则必须进行高速轧制。此外 ,为满足日本ＮＫＫ公司福山制铁所 2号连续式冷轧薄板生产线的高速轧制需要 ,研究了镀锡板材用高性能轧制油。该 2号冷轧薄板生产线是由 5架 4辊式轧机组成 ,轧制带钢入口厚度 1 6～ 4 5ｍｍ ,出口厚度 0 1 5～ 0 65ｍｍ ,宽度61 0～ 1 2 70ｍｍ ,轧制速度 1 870ｍ/ｍｉｎ ,轧制油采用再循环供给方式。以前 2号冷轧薄板机组是使用牛脂系 +分散阳离子 ( 2液型 )轧制油进行生产的 ,但在轧制硬材质薄钢板 (ｔ 0 2ｍｎ .Ｔ5 )时 ,在高速轧制区域…     

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。     

带钢热连轧过程轧制力三维有限元模拟

在现代计算机控制的带钢生产中,轧制力的设定极其重要.根据宝钢轧制力模型和现场实测数据,结合热连轧过程中带钢三维变形和热力耦合的特点,应用DEFORM-3D软件建立了带钢热连轧前两个道次的有限元模型,模拟了热连轧过程中两个道次的轧制力变化,并与宝钢模型计算值和实测值进行了对比.结果表明,有限元法计算的轧制力与现场实测数据接近,两者误差在5.0%以内,同时有限元法的计算精度高于宝钢轧制力模型,特别是在第一道次,轧制力计算精度高出4.0%,该模拟为现场轧制工艺参数的调整优化提供了重要的参考价值.     

Investigation on Temperature Change of Cold Magnesium Alloy Strips Rolling Process with Heated Roll

Magnesium alloy strips are widely used in aerospace, automotive industry, etc., which are difficult to produce through cold forming process due to their poor deformation ability. In this article, we studied whether the rolling process with heated roll could be used to roll cold magnesium alloy strips. Thermal-mechanical finite element simulation of the rolling process, using heated roll and cold strips to produce the magnesium alloy strips, was carried out. Influences of roll temperature, rolling velocity, rolling reduction ratio, and initial strip thickness on the thermal field and the mean temperature of magnesium alloy strips were analyzed. Both the heated area in strips in rolling deformation zone and the mean temperature of strips at exit of rolling deformation zone increase with increasing the roll temperature and/or rolling reduction ratio, and/or with decreasing the rolling velocity and/or initial strip thickness. Finally, a formula was developed to predict the mean temperature of strips under different rolling conditions, which also could be used to calculate the critical value of parameters in rolling process.     

基于弹塑性有限元的板形控制机理研究现状与展望

带钢冷连轧过程中的板形控制问题因具有多变量、多控制回路、非线性和强耦合等特征，是工业控制领域最为复杂的控制过程之一。精准的板形预测模型是提高板形控制水平的重要保证。当前，弹塑性有限元法能够耦合分析轧制过程中带钢的弹塑性变形、轧后的残余应力以及轧辊的弹性挠曲、弹性压扁，因此在带钢轧制领域有很广泛的应用。介绍了现代板形控制系统的工作原理，以及当前弹塑性有限元法关于板形控制问题分析的研究进展。同时，采用显式动态有限元建立了六辊UCM轧机的三维数值仿真模型，研究了不同板形调节机构对带钢板形的调控特性及其最优调节量，并采用实际轧制试验对模型进行了验证。结合带钢保持良好板形的几何条件，利用所建立的UCM轧机模型，分析了中间辊轴向横移、工作辊与中间辊弯辊对带钢横截面形状、凸度、边降及平直度的影响。最后，对有限元法应用于分析板形控制问题的方向进行了展望。     

基于弹塑性有限元的板形控制机理研究现状与展望

带钢冷连轧过程中的板形控制问题因具有多变量、多控制回路、非线性和强耦合等特征，是工业控制领域最为复杂的控制过程之一。精准的板形预测模型是提高板形控制水平的重要保证。当前，弹塑性有限元法能够耦合分析轧制过程中带钢的弹塑性变形、轧后的残余应力以及轧辊的弹性挠曲、弹性压扁，因此在带钢轧制领域有很广泛的应用。介绍了现代板形控制系统的工作原理，以及当前弹塑性有限元法关于板形控制问题分析的研究进展。同时，采用显式动态有限元建立了六辊UCM轧机的三维数值仿真模型，研究了不同板形调节机构对带钢板形的调控特性及其最优调节量，并采用实际轧制试验对模型进行了验证。结合带钢保持良好板形的几何条件，利用所建立的UCM轧机模型，分析了中间辊轴向横移、工作辊与中间辊弯辊对带钢横截面形状、凸度、边降及平直度的影响。最后，对有限元法应用于分析板形控制问题的方向进行了展望。     

热轧带钢轧制全程三维热力耦合仿真分析

通过三维热力耦合弹塑性有限元方法,对1250mm×20mm热轧带钢整个轧制过程进行了仿真分析。介绍了轧制过程分段处理方法及边界条件的设置,获得了轧制全程的轧件温度场及变形结果。通过温降曲线 与现场的测试数据进行对比,仿真分析结果与现场实际情况基本吻合,能够为实践生产提供理论参考。     

板带轧制过程的三维耦合有限元分析

对板带轧制过程进行严密的三维分析是研究轧制参数对轧后板带尺寸、板形和机械性能的影响 ,从而实施有效控制的基础。本文简要回顾了板带轧制过程三维数值模拟的研究进展 ,提出了一个分析板带轧制过程的耦合有限元模型 ,其中 ,轧件塑性变形采用刚塑性有限元法计算 ,辊系弹性变形采用弹性有限元法计算。计算实践表明 ,该模型具有良好的精度和较高的效率。     

带钢冷连轧轧件辊系一体化仿真研究

针对带钢轧制过程中金属横向变形对带钢板形的生成存在影响的问题，根据最小能量原理建立了可分析轧制过程中金属横向变形的轧件三维变形力学模型和数值解法，将之与基于二维变厚度有限元法的辊系弹性变形专用仿真软件相结合，形成了辊系弹性变形和轧件三维塑性变形的一体化仿真算法和软件系统。在此基础上，以某厂1420mm冷连轧机组末机架为研究对象，对板形生成过程进行了仿真分析。     

C194铜合金轧制冷塑性变形有限元模型的建立

以C194铜合金为研究对象,利用Gleeble-1500D热模拟试验机进行了室温单向拉伸实验,获得了应变速率分别为0.01,0.1,1和10 s^-1的应力-应变曲线,构建了C194铜合金室温本构方程,验证了本构方程的准确性。基于Deform-3D有限元数值模拟平台,建立了C194铜合金轧制冷塑性变形有限元模型,并在相同工艺条件下进行了轧制变形实验,结果表明:除第5道次模拟结果与实验的厚度相对误差值为11%之外,其余误差值均小于10%,验证了轧制冷塑性变形有限元模型的可靠性和精确性。为研究C194铜合金板带变形规律及工艺优化奠定了基础。     

冷轧拉伸弯曲矫直机工艺参数设定影响因素研究

在冷轧带钢生产线上,拉矫工艺是通过弯曲与拉伸的共同作用使带钢产生剧烈变形而达到改善板形和表面破鳞的目的,合理设置拉矫工艺参数是现场拉矫机高效运行的关键。本文利用有限元仿真手段,综合分析了延伸率和弯曲辊插入深度的设定因素,重点分析了张力与弯曲辊配置、带钢强化特性、破鳞效果及拉矫机辊系结构对弯曲辊插入深度设定的影响,为现场拉矫机工艺参数的合理配置提供了依据。