中厚板轧制过程夹杂物的有限元分析

基于ANSYS有限元软件,对中厚板轧制过程中的夹杂物变形进行数值模拟分析,通过厚度方向的压下传递,解决了微小夹杂物的建模问题,获得了更为准确的数据结果.还分别对MnS和Al<,2>O<,3>软硬两种夹杂物进行数值分析,得到了不同夹杂物产生裂纹缺陷的过程,为更好地控制轧制过程中的夹杂物形态及钢板内部裂纹萌生提供了理论计算基础.     

焊缝内夹杂物的热力学分析

采用Ｘ射线能谱仪（ＥＤＡＸ），扫描电镜（ＳＥＭ），电子探针（ＥＰＭＡ）以及微粒分析仪（ＭＰＡ）实验手段和热力学分析方法，研究了轻稀土合金对焊缝金属内夹杂物的冶金作用。结果表明，轻稀土合金过渡到焊缝后，起着净化和变质处理作用。而且，它的脱氧作用比其脱硫作用要强。     

A357合金夹杂物的形态分析

采用金相、电镜、能谱以及原子力显微分析等方法研究了A357合金熔炼过程中坩锅熔体表面的浮渣。观察了熔体表面合金浮渣微观形貌、组织及其中的夹杂物形态,并作了成分分析。结果表明,熔体表面浮渣中的夹杂物主要呈条块状和长线状,夹杂物中含较多的Al2O3、MgO或MgAl2O4、ZnO、SiO2,还有较少的铁相;含钙相主要是Ca-Si-O复杂相夹杂物。熔体表面氧化膜有较多的显微裂纹和γ-Al2O3转变成α-Al2O3颗粒后脱落而形成的凹坑。浮渣的AFM照片中条带状和絮状的特征与基体性能相差较大,为疏松的氧化夹杂。     

图象分析在定量测定钢中非金属夹杂物的应用

叙述了在材料检验工作中,如何建立测定钢中夹杂物的三种基本方法。“K法”级别的测定;含量的测定,尺寸分布的测定,并通过实例说明在钢材生产,研究中的意义。     

Q420钢中非金属夹杂物的分析

分别在模铸生产的Q420钢锭的冒口和本体顶部、中部、底部取样,以分析钢锭中非金属夹杂物的成分和分布。结果表明,钢锭中夹杂物指数在2.09~4.98个/mm2之间波动,本体中部的显微夹杂物含量小于其他位置。钢锭中的大型夹杂物总量介于5.7~22.5 mg/10 kg之间,其成分主要是SiO2和Al2O3,并含有少量的Na2O和K2O,主要来源于浇注用保护渣,钢锭本体底部的大型夹杂物远高于钢锭其他位置。     

45钢中MnS夹杂物的形态分析

以45钢为研究对象,利用透射电子显微镜和X射线能谱仪分析了复合夹杂物的结构、位错组态和成分组成。结果表明,夹杂物的主要成分为Al-Ti-O/Mn S;Mn S夹杂以长条状包裹在Al-Ti-O夹杂的外缘;Mn S晶粒内部包含大量的位错和亚晶界。不同夹杂物之间的错配度随温度都有一定的变化,这造成不同夹杂物之间产生错配应力,从而在晶界处激发大量位错,并促使位错向夹杂物外部扩展。     

船板钢铸坯中大型夹杂物的分析

为了解船板钢铸坯中夹杂物含量、尺寸及来源,采用大样电解法提取B、D船板钢铸坯中的大型夹杂物,利用扫描电镜和能谱仪对夹杂物的形貌和组成进行分析,并对尺寸大于50 μm的夹杂物的来源进行了分析。试验结果表明,在铸坯宽度1/4处夹杂物含量最高。铸坯中尺寸大于50 μm的大型夹杂物主要来源于浇铸过程的卷渣,其余为LF精炼过程对钢中夹杂物进行钙处理的产物、浸入式水口及耐火材料侵蚀产物、钢液二次氧化产物。     

SPHE连铸坯夹杂物的检验和分析

通过枝晶腐蚀、冷酸蚀、热酸蚀、金相、扫描电镜及能谱等检验手段,对SPHE连铸坯中的夹杂物进行了检验和分析。检验发现在连铸坯内弧厚度1/4处有夹杂物聚集带,铸坯中的夹杂物主要为脱氧产物Al2O3,尺寸不大。并提出减少连铸坯夹杂物缺陷的几项措施。     

铁路货车用铸钢车轮夹杂物的热力学分析与实验研究

研究了铁路货车用铸钢车轮中的夹杂物的形成机理和种类。通过热力学计算,得出铸钢车轮可能形成的夹杂物种类主要为不规则状硅酸盐、尖角状刚玉、球状铝硅酸盐、含钙铝酸盐等。通过非水溶液电解法电解铸钢车轮试样,将电解分离后的夹杂物进行扫描电子显微镜分析和能谱分析,得出夹杂物的成分和形貌,结果与热力学计算结果基本相符,证明了非水溶液电解的可行性。理论计算结果和实验结果,可为今后进一步提高铸钢车轮冶金质量,优化工艺控制过程提供依据。     

滚动体具有局部缺陷滚动轴承的动力学分析

在同时考虑缺陷宽度、深度以及载荷区等因素的情况下,根据滚动体上单一点蚀缺陷滚过内外圈时,接触副接触变形量的变化所引起的弹性接触力的变化,建立了滚动体产生单一局部故障的滚动轴承的动力学模型.通过仿真证实了当滚动体具有单一局部缺陷时,滚动轴承振动信号的低频成分为保持架的旋转频率、滚动体的自转频率及其倍频、以及信号调制形成的边频这一结论论;并通过实验进一步证实了所建立模型和仿真结果的有效性.     

内径滚压连接三维有限元分析

通过对成形过程中关键问题的合理处理,建立了钛合金导管内径滚压连接成形,利用ABAQUS/Dynamic Explicit算法进行模拟计算,真实地反映了物理试验中各组件的运动情况;探讨导管材料塑性变形特点、成形后位移场分布,以及导管与管套之间接触力随时间的变化规律,从而掌握了滚压连接成形特点,模拟结果与试验吻合较好。综合分析得出,导管材料嵌入管套凹槽形成拉脱阻力和导管与管套之间存在残余接触压力,是连接成形的机理。     

不同空心率铅锭轧制过程的有限元模拟

应用有限元法对不同空心率铅锭方坯的轧制过程进行了模拟计算,得出了不同空心率对铅锭的变形及应力的影响,计算结果与试验结果相符。由于铅在室温下的变形状态与高温时钢的变形状态有很多相似之处,本文的研究结果对研究钢的带液芯轧制有一定的指导意义。     

四辊卷板成形过程理论分析与数值仿真

四辊卷板是进行金属板材弯曲成形加工的先进技术,但在生产实践中,常常因缺乏合适的工艺而导致板材卷制的精度差、效率低,大大制约了相关产业的发展。对四辊卷板过程进行理论分析,推导出板材回弹的计算公式,并建立四辊卷板的滚弯数学模型;利用ABAQUS有限元分析软件对四辊卷板的整个卷板过程进行二维动态模拟仿真,得到卷制圆筒的滚弯半径值;对比分析仿真半径值、实际半径值以及理论半径值之间存在的差异,并分析导致差异的原因,验证利用仿真分析来制定卷制工艺参数的可行性,进而调整工艺参数以得到高精度成品。     

铝箔轧制中辊端压靠的有限元分析

将铝箔轧机辊系及轧件统一考虑建立了有限元分析模型,分别计算了模型在冷辊(开始轧制)和热辊(稳定轧制)状态下,铝箔轧机辊缝内轧制压力的轴向分布规律;判断了辊端压靠的发生;说明了压靠对铝箔板形的影响。     

大型楔横轧机轧制力和轧制力矩有限元算法

精确确定大型楔横轧机的轧制力和轧制力矩是研究大型楔横轧机的重要基础课题，通过理论计算和有限元法模拟，计算了H1400大型楔横轧机的轧制力和轧制力矩，误差均在10％以内，为研制H1400大型楔横轧机提供了有效的数值工具。     

重轨全万能轧制显式动力学有限元分析

基于ANSYS/LS-DYNA非线性显式有限元软件,以60 kg·m~(-1)重轨为研究对象,采用三维弹塑性热力耦合的有限元方法模拟了重轨在万能轧机组中的变形过程,有效的解决了轧制咬入难、网格畸变最大等难题.分析了典型道次的应力、应变分布和轧制力的变化情况,结果表明:刚咬入时轧件所受的纵向压力和横向压力均为压应力,应变与塑性变形的程度有关,轧制力与速度呈负相关关系.     

环件轧制过程的显式有限元模拟分析

用于金属成形模拟的有限元方程的求解方法 ,主要有隐式和显式积分两种方法。对于复杂的三维变形分析 ,如环件轧制 ,隐式方法需要很长的运行时间。而利用显式方法 ,可以达到很好的效果。本文利用Abaqus /Ex plicit通用有限元程序对径向环轧进行了模拟。     

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.     

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。