双圆弧椭圆孔型设计的新方法

轧制大中型棒材时，成品前孔多采用双圆弧椭圆孔型。在设计φ１２５～１６０ｍｍ棒材孔型的基础上，提出一种新的更简单更实用的设计方法。     

高速线材减定径轧制变形特点与热模拟参数研究

为分析高速线材减定径轧制的变形特点,利用有限元模拟方法研究了四道次减定径轧制过程。轧制产品规格为φ12 mm的圆钢,孔型系统为椭圆-圆-椭圆-圆。研究表明,四道次减定径轧制轧件最大累积等效塑性应变达1.890,最大温升达76.7℃,轧件平均变形速度大于429.4 s-1。限于热模拟条件的限制,仅能对减定径轧制轧件的变形程度进行准确模拟。     

GH4169异型材单轧槽轧制工艺

采用轧制工艺生产GH4169合金异型材,结合实验条件,基于有限元模拟软件建立了单轧槽少道次轧制过程的三维刚塑性有限元模型。采用异型坯作为坯料,分析了轧制过程中孔型充满度、变形温度、等效应变和等效应力的分布情况。模拟结果表明,采用Φ160 mm×200 mm轧机时,初轧温度为1070℃,断面收缩率为45%,单轧槽两道次轧制成形,孔型充满度良好,等效应变约为0.3~1.4。结合模拟结果,在轧机上进行了热轧实验,轧件厚度满足尺寸要求,宽度比成品小2 mm,没有发生晶粒细化。这主要是由于多火次、多次数轧制,使得加热引起的晶粒长大程度大于小变形量引起的晶粒细化程度,使得晶粒未细化,宽度不够。     

双圆弧椭圆孔型应用于张力减径的数值分析

采用三维弹塑性有限元技术,针对张力减径,采用椭圆孔型与双圆弧椭圆孔型进行数值模拟分析,通过对比两种孔型的模拟数据及试验结果得出,双圆弧椭圆孔型能够有效改善内六方趋势、降低单机架的轧制力,使轧辊的寿命得到提高。     

五道次孔型轧制40Cr大圆钢有限元模拟分析

应用非线性有限元软件MSC.Marc,对大于250 mm的大圆钢进行了五道次孔型轧制的模拟仿真,主要对轧件在变形过程中的应变场及断面尺寸进行了分析,结果表明采用“扁六角-八角-圆”孔型系统轧制大规格圆钢是可行的。     

两种万能成品孔轧制60kg/m重轨有限元模拟及分析

为提高60kg/m重轨轨头踏面的形状精度和轨高尺寸精度,在半万能轧制法的基础上,提出了全万能成品孔轧制法。用ANSYS/LS-DYNA软件对两种万能成品孔型轧制60kg/m重轨的变形过程进行了有限元模拟。重轨经全万能成品孔轧制时,在X方向的金属流动趋势和等效应力、等效应变的分布更有利于保证轨头踏面的形状精度,并且轧后重轨轨高的波动幅度比半万能轧制时小。从理论上证明了全万能轧制法轧制60kg/m重轨的可行性,为高精度重轨的轧制提供了理论依据。     

双半径椭圆孔型在大圆钢轧制中的构成方法

在大圆钢轧制或大断面轧件延伸孔型系统中,双半径椭圆孔型与单半径椭圆孔型相比,具有轧件易咬入、变形较均匀、孔型磨损小等优点。为此介绍了几种不同轧件断面尺寸情况下,双半径椭圆孔型的构成方法,并举出了5个不同厂家的应用实例,均取得较好效果。     

500热连轧窄带钢粗轧工艺优化及有限元分析

针对某500热连轧窄带钢生产线Φ650三辊粗轧机组采用双根轧制代替单道次轧制的优化方案,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对Q235B钢优化前、后的整个粗轧过程进行了数值模拟分析。分析结果表明:优化前后轧件断面温度、等效应力-应变分布规律基本一致;特征点温度与实测值吻合良好,前5道次轧件侧面出现了明显的双鼓形;由于采用共轭孔型轧制,上下轧槽直径不对称,轧件上表面应力、应变比下表面略大;对优化前后的轧制力及轧件尺寸进行了分析对比,校核了优化前后粗轧机的主设备能力。优化结果表明优化后的轧线生产能力提高28.47%。     

304不锈钢线材椭圆孔型冷连轧过程有限元模拟

借助有限元模拟软件ANSYS／LS-DYNA对304不锈钢线材椭圆孔型两道次冷连轧过程进行三维弹塑性有限元模拟,得出轧件在轧制过程中的等效应力、应变、金属流动、宽展等结果。模拟所得轧件的宽展与实验值的对比证实了利用有限元软件ANSYS／LS—DYNA进行模拟的可靠性。     

单半径椭圆轧件面积的计算

单半径构成的椭圆孔型在小型轧钢机上的延伸孔型及小圆钢成品前孔用得较多。但在生产中对椭圆轧件面积很难进行较精确的计算。而椭圆孔型面积的精确计算,特别是小尺寸轧件面积的精确计算,对正确计算轧制秒流量有很大的实际意义。为了对单半径椭圆轧件在设计变化较大的过程中能得到更精确的计算,推导出了椭圆孔型面积计算公式。根据单半径椭圆轧件的设计要求,孔型     

多道次立-平轧制热力耦合有限元分析

结合显式动力学有限元方法、几何模型更新方法、隐式静力有限元方法对立-平辊轧制过程三道次三维热、力场进行了分析。通过模拟计算的结果,分析了各道次轧件在轧制过程中的温度变化及其原因,并给出了轧件等效应变的分布、各方向应力场的分布。研究结果可以用来分析轧制过程中轧件缺陷变形行为,同时为研究多道次轧制过程和复杂断面轧件轧后冷却过程变形行为提供了新的方法。     

Ti-6Al-4V合金多道次热轧过程有限元模拟与实验

采用热力耦合方法对Ti-6Al-4V合金进行了多道次热轧模拟,研究了不同道次温度和等效塑性应变的分布特点。模拟结果表明,轧制过程表面温度低于心部的温度,随轧制道次的增加,表面温度整体表现为降低过程,中心温度整体表现为先升高后降低过程。中心位置比表面位置的等效塑性应变大,表面位置与中心位置的等效塑性应变均随变形道次的增加而增大。结果表明,随着轧制道次的增加,中心显微组织变形大于表面。中心区域组织易于发生动态球化。     

I型扁钢轧制过程数值模拟

本文I型扁钢的生产坯料为钢带经卸卷、分条轧制后的窄钢条。采用有限元软件Msc.Marc建立了规格为25 mm×5 mm×3 mm的Q235 I型扁钢4道次热连轧的弹塑性有限元模型,研究了轧件在轧制过程中的变形情况、等效应力、等效塑性应变的变化规律。结果表明：轧件在立轧道次会出现轻微的狗骨形,平轧道次会出现轻微的单鼓形;轧件横断面的中间部位等效塑性应变较大;轧件边角部等效应力较大,轧制过程中易出现质量缺陷。     

二辊斜轧穿孔时实心圆坯的应力和应变场及温度的分布

用ＭＡＲＣ／Ａｕｔｏｆｏｒｇｅ 软件对斜轧穿孔时圆坯在穿孔准备区的斜轧过程进行了三维热—力耦合分析, 得到了应力、应变场和温度场的分布特征, 其与物理模拟的结果吻合较好。本研究支持了实心坯斜轧时中心孔腔形成的 “综合应力”理论, 并发现了新的应力分布特征。     

双驱动轧制成形对5A02铝合金环件应变及组织分布的影响

为了改善轧制环件的应变分布、提高环件组织性能,提出环件双驱动轧制成形工艺方法。以5A02铝合金环件为研究对象,通过有限元分析方法对环件双驱动轧制过程进行研究,重点分析了不同的芯辊转速对环件轧制力能参数、等效应变分布以及成形精度等的影响规律。结果表明,双驱动轧制成形相比常规环件轧制工艺,环件沿径向等效应变分布的均匀性提高了50%,且轧制过程中环件的形状精度保持性好,有利于改善环件的组织分布均匀性,提高轧制环件的综合力学性能。根据仿真计算结果,制定较优的环件双驱动轧制工艺方案,并进行环件轧制试验和显微组织分析,双驱动轧制环件内部枝晶相均匀分布且细小,弥散质点分布均匀,验证了该工艺方案的有效性。     

6063铝合金双道次热变形微观组织演变

采用Gleeble-1500热模拟试验机对6063铝合金进行双道次热轧试验,分析了合金在变形温度为300~500 ℃,应变速率为0.001~0.1 s^-1,道次间停留时间10~90 s时的流变应力和微观组织。结果表明:随着道次间停留时间增长,第二道次屈服应力减小;温度与道次间停留时间对合金的静态软化率有较大的影响。低温大应变速率短道次间停留时间下试样的强化相较多,其形貌为长条状与圆形;高温低应变速率长道次间停留时间下试样的强化相数量有所减少,其形貌以圆形为主。通过能谱分析可知,试样中的强化相以AlFeSi为主,长条状强化相为6 μm左右,圆形强化相尺寸约2 μm。     

Numerical simulation on microstructural evolution during multipass hot-rolling of aluminum alloys

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｔｈｅｐａｓｔｔｗｅｎｔｙｙｅａｒｓ,ｇｒｅａｔｄｅａｌｓｏｆｑｕａｎｔｉｔａ ｔｉｖｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｅｖｏｌｕｔｉｏｎｉｎｈｏｔ ｒｏｌｌｉｎｇａｎｄｈｏｔｗｏｒｋｉｎｇｈａｖｅｂｅｅｎｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂａｓｅｄｏｎｍａｎｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ,ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｅｓ ｓｅｎｔｉａｌｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｆｏｒｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔ…