H型钢万能轧制变形分析

借助有限元分析软件MSC.SuperForm2002对H型钢万能轧制进行了模拟,分析了金属变形特点.分析表明,由于变形条件不同,H型钢万能轧制腹板与翼缘变形不太一致.当腹板的延伸大于翼缘的延伸时,轧件出变形区后出现腹板增厚现象.为使腹板与翼缘延伸一致,避免轧制过程中出现缺陷,翼缘的压下率应大于腹板的压下率.     

H型钢腹板和翼缘均匀延伸研究

H型钢腹板和翼缘在不同的变形区内变形,容易造成腹板和翼缘的不均匀变形。为了保证腹板和翼缘的均匀延伸,传统的方法是使翼缘的压下率比腹板的压下率大3%~5%,往往会出现波浪或裂纹。用实验的方法,改变翼缘和腹板延伸比,保证腹板和翼缘均匀延伸,因而提高了H型钢的轧制质量。并提出了推荐的轧制规程,为实际生产制定轧制规程提供依据。     

H型钢万能轧制过程综合实验研究

在三机架可逆连轧实验机组上,采用铅试件和钢试件,对Ｈ型钢的万能轧制过程进行了综合实验研究,探讨了翼缘和腹板压下率差对腹板前滑、翼缘宽展以及翼缘压下率对轧制力、轧制力矩的影响规律,发现了一些钢试件和铅试件万能轧制时的不同特性,得到了一系列的轧制过程工艺资料。     

H型钢残余应力控制研究

建立成品规格为200 mm×200 mm×8 mm×12 mm的H型钢连轧模型,利用大型有限元软件ANSYS/LS-DYNA对H型钢的连轧过程进行模拟,分析了H型钢万能轧制过程中腹板和翼缘的延伸不均匀、断面温差等对残余应力的影响。并通过金相观测实验,分析轧件有残余应力时微观组织与无残余应力时的不同。从有限元分析和实验结果可以看出,合理分配腹板和翼缘的压下量及控制冷却速度降低断面温差,可以降低H型钢残余应力。     

H型钢轧制规程对端部舌形的影响

在轧制过程中,由于H型钢腹板和翼缘的延伸不均匀,出现了"端部舌形"。在目前的实际生产中,端部舌形过大,切损严重,造成了极大的浪费。为了减小H型钢端部舌形长度,结合实验与现场生产的实际情况,建立合理的有限元模型,模拟热轧H型钢的万能轧制变形过程。根据模拟结果,分析端部变形的特点及金属的流动状况,并分析端部舌形的成因。通过优化轧制规程,减小H型钢端部舌形的长度。在万能轧机上进行轧制H型钢的实验。通过实验验证,优化后的轧制规程有效地减小了H型钢端部舌形的长度,因此可以减小H型钢端部的切损量,提高金属所得率。     

H型钢轧制过程的仿真分析

采用热力耦合弹塑性三维有限元方法,对莱钢H型钢生产线HN800 mm×300 mm规格产品的轧制全过程进行仿真.并采用网格重构的方法,重点分析了型钢轧制过程TM机组可逆连轧中轧件的变形行为和温度场分布.研究结果表明:轧件变形主要是翼缘变形,随着翼缘厚度的减小,还会出现金属内翻现象;同时,腹板和翼缘表面温差很大,在空冷200 S后,温差可达160℃左右.因此,分析掌握轧件的变形规律及温度变化情况,可以为生产实践提供理论依据.     

万能轧机轧制H型钢变形区的研究

万能轧机生产H型钢一般需要与产品形状相似的异形连铸坯作为原料。通过对万能轧机轧制H型钢时变形区的分析,提出轧制时腹板减少的金属一部分用于延伸,另一部分转移到翼缘,参与到翼缘的展宽和延伸。这样,降低了腹板的延伸系数,增加了翼缘的延伸量,使翼缘的变形与腹板的变形之间更加均衡。为此,设计了新的万能轧机粗轧机X孔型,提出了相应的水平辊和立辊的压下量控制方案。经实践,采用该方法降低了万能轧机机组对坯料的要求,即可以采用方坯或矩形坯,增加了万能轧机对轧件的控制能力,提高了生产效率。     

采用小异型坯生产大规格H型钢的技术研究

介绍了首钢长钢轧钢厂采用等宽的连铸异型坯(430mm×300mm×85mm×80mm)开发轧制H300mm×300mm×10mm×15mm规格H型钢的过程。为了使成品的翼缘宽度能够达到300mm,在开坯机孔型中增加了较大的凸度,在减小对翼缘压下的同时增加了对腹板的压下,以利于万能轧机轧制时翼缘的宽展。此外,还制定严谨的试轧方案,针对试轧制中出现的问题、缺陷,特别是开坯机孔型中增加了较大的凸度后,轧制时H型钢圆角部位易出现折叠的问题,重新优化了开坯机孔型、万能孔型及轧制工艺,消除了折叠缺陷,产品力学性能满足标准要求。     

H型钢X-H轧制中R处缺陷的研究

采用有限元数值模拟法研究了H型钢在X-H轧制中万能孔型轧辊的磨损规律,发现,H型钢R处的折叠和刮丝是由于腹板和翼缘变形不均匀从而造成内侧金属流动所致.若水平辊R尺寸过小,轧制件的金属流动将剧烈,致使平辊R处侧面过度磨损,上部出现棱角,下部出现凹槽,后者使轧件金属凸出,再次轧制时就会产生折叠和刮丝.采用双R机构的水平辊,能有效防止轧制件产生折叠和刮丝现象.     

H型钢热连轧过程的金属变形分析

在Abaqus／Explicit软件中建立了H型钢热连轧过程的有限元分析模型,并采用截面控制技术确保了连轧过程模拟的顺利完成。分析表明：万能轧制过程中轧件横断面纵向位移的方向在腹板与翼缘连接处发生突变,因此,不合理的轧制工艺有可能导致此处的撕裂。另外,轧制负荷的数值结果的精度可以满足工程应用的需求。     

H型钢热轧过程金属流动的数值模拟

用热力耦合弹塑性有限元方法模拟了 Ｈ 型钢万能孔型热轧过程金属流动方式, 建立了能反映 Ｈ 型钢万能轧制的边界约束模型。结果显示, 变形区内横截面应变分布非常复杂, 腹板和翼板间的金属交换在不同变形区域内发生方向变化。     

轧制过程中H型钢轧制压力的变化情况分析

H型钢的轧制压力分布是研究人员非常关心的问题。本文采用显式动力学有限元分析的方法 ,模拟了不同变形参数条件下H型钢在万能轧机中的变形过程 ,得出了影响H型钢轧制压力变化趋势的主要因素 ,并对其产生原因进行了分析。计算结果显示 :轧件腿宽、温度、内宽和腿腰延伸比 ,对轧件腰部轧制压力的变化趋势有比较明显的影响。轧件的腿宽和初始厚度 ,对轧件腿部外侧轧制压力的变化趋势有较明显的影响     

H型钢往复开坯轧制过程仿真分析

文章采用弹塑性有限元方法,对H型钢的多道次往复开坯轧制过程进行了仿真分析。文章详细介绍了有限元模型的建立,材料参数、边界条件及载荷的定义。得到了各道次轧件的三维变形结果。对轧件腹板部位产生的"舌头"现象进行了深入分析,并与现场实验数据相比较,模拟结果与实际情况吻合得很好。该文为多道次型钢轧制过程的仿真分析提供了参考,其方法可以作为孔形设计的参考依据。     

热辗环变形区速度场规律有限元模拟

建立热辗环三维有限元模型。通过三维有限元模拟辗环轧制过程,得到了轧制过程中的变形区速度场分布以及金属流动规律;得出了芯辊进给速度和驱动辊角速度对于轧制速度的影响规律。对于合理制定辗环轧制工艺,改善辗环加工精度具有指导意义。     

TC4钛合金环件径轴向轧制数值模拟

基于Deform-3D平台建立了环件径轴向轧制三维有限元模型,模拟分析了TC4钛合金环件径轴向轧制过程。结果表明:金属流动曲线呈现上下波动变化,外层金属流动速度大于内层金属;等效应变曲线呈阶梯状上升趋势,金属进入径向轧制区后塑性变形程度加强,致使等效应变逐渐上升,而在轴向及其余非轧制区等效应变变化不大,环件外圈等效应变最大,中层最小;内、外层环面金属温度曲线呈周期性波浪式下降趋势,中间层金属温度曲线呈阶梯状上升趋势。     

翼缘压下量对H型钢万能轧制影响的仿真分析

采用热力耦合弹塑性有限元方法建立了万能轧制有限元模型,以大型H型钢基础研究道次为基准,不改变水平辊压下量,仅改变立辊压下量,针对不同腿腰延伸比,完成不同工况的模拟分析,得出了不同翼缘压下量对H型钢万能轧制过程中轧件翼缘宽展和轧制力的影响。     

角钢蝶式孔限制宽展的三维有限元分析

角钢轧制中常采用闭口蝶式孔型。由于有孔型侧壁的作用 ,金属在孔型中的横向流动受到了一定的阻碍。本文应用 MARC/ Autoforge非线性有限元软件 ,采用大变形弹塑性有限元热力耦合的方法模拟了角钢在蝶式孔轧制过程中金属的流动情况 ,分析了孔型的侧壁对金属流动的影响。模拟计算结果和现场实际角钢轧制情况的对比说明二者是吻合的。本文的研究可为孔型宽度的正确设计提供依据。     

冷轧铜铝复合板结合界面速度场分析

文章通过有限元速度场研究了冷轧铜铝双层板的复合过程,将该过程中金属的变形特征进行了分析,同时,将有限元计算结果与某工厂数据相结合,分析了轧制速度、压下率、异径同步、异径异步对铜铝双层板复合的影响。研究表明,速度场模型能够更有效地说明铜铝板的复合过程;轧制速度越大,变形区出口处复合面金属流动的同步性越差,复合强度越低;压下率越大, 变形区出口处复合面金属流动的同步性越强,复合强度越高;异径同步轧制铜铝复合板时,辊径比取1.4~1.6,变形区出口处复合面金属流动的同步性越较好,复合强度较高;异径异步轧制铜铝复合板时,轧制速比取1.2,变形区出口处复合面金属流动的同步性越较好,复合强度较高。