铝合金6063在双辊连铸条件下变形特性的研究

通过双辊连铸条件下材料变形数学模型的建立，研究了铝合金在双辊连铸条件下的变形行为。定量分析了熔体流量，辊缝，凝固结束点位置对材料变形的影响。数学模型的计算结果表明，熔体流量对固相压力进而对轧制力产生极大的影响，流量的微小变动将引起轧制力很大的变化；连铸材料的变形抗力随凝固结束点位置的提高而增加。随辊缝的增大而减小。     

双辊连铸磷铜钢薄带异常偏析的研究

利用光学显微镜、电子探针等手段分析了磷在双辊连铸磷铜钢薄带中的宏观分布规律.结果表明,磷在双辊连铸薄带中由外到内呈梯度分布,且表面附近的磷浓度远高于名义含量而中心区域的磷浓度却低于名义含量;双辊连铸磷铜薄带经冷轧和退火处理后,表面富磷层并没有消失,磷沿厚度方向的分布形式也没有发生变化.通过理论分析得到,双辊连铸磷铜钢薄带中磷的异常偏析是快速凝固造成的急剧收缩以及轧制力引起的高温变形共同作用所致.     

不锈钢板坯连铸温度场及凝固末端位置的研究

采用有限元法计算了不锈钢板坯在连铸时凝固过程中温度场及坯壳的生长随时间的变化，讨论了过热度，拉速及二冷配水量对温度场及凝固末端位置的影响。结果表明，影响铸坯温度场和凝固末端位置的主要因素是拉速和二冷配水，而过热度影响较小。     

HC—400冷轧机液压辊缝微调控制的研究

介绍了ＨＣ－４００六辊冷轧机的液压辊缝微调控制主为提高板带材出口厚度精度所采取的措施措施。建立了系统的数学模型，并进行了仿真研究，对理论分析和实验结果进行了比较，结果表明：由于采用他自行研制的辊缝仪组成主要的位置闭不直接检测辊缝位置，所以有铲地消除了各种因素尤其进支撑辊偏心所带来的对出口厚度精度的影响，经在线轧制生产检验，该系统可满足轧制高严谨板带材的需要。     

板带轧机轧制规程计算机仿真

编制了轧制规程计算程序，该程序模拟了在冷轧条件下的整个轧制过程，包括单位变形能数学模型、张力数学模型、轧辊压扁系数数学模型、速度影响系数数学模型、变形效率数学模型等。根据极限条件，计算出入口厚度、出口厚度、轧制速度、张力、轧制力、轧制力矩等。     

基于有限差分法的单晶热型连铸凝固过程的数值模拟

采用有限差分法对金属单晶热型连铸凝固过程的温度场进行数值模拟,对不同工艺组合下的液固界面曲线进行分析和比较,确定了连铸速度、冷却水流量、冷却距离、铸型温度等主要工艺参数对液固界面位置和形状的影响,其中连铸速度对凝固界面形状的影响不大,但对其位置的影响较大;改变冷却水流量和冷却距离均可调节冷却强度,相比之下,冷却距离对液固界面的影响更大;铸型温度对固液界面位置的影响较大,应进行准确控制。实际操作中可采用较小的冷却距离,同时适当提高连铸速度,保持铸型温度略高于金属熔点。     

连铸板坯鼓肚量的计算

考虑连铸过程中钢水静压力增量的影响，建立了新的数学模型，利用材料力学的弹性变形理论和蠕变变形理论得出鼓肚量的计算公式，并通过定量计算得出：合理的二冷水配制可以减小鼓肚量；拉速越高，相同位置的鼓肚量越大。当拉速的增减幅度为0．1m／min时，对应相同位置鼓肚量增减量约为6％～15％；辊问距的大小对鼓肚量影响较大，当辊间距的增减幅度为10mm时，对应相同位置鼓肚量增减量约为10．5％～21％．     

连续铸轧辊套传热分析

在连续铸轧中，金属液经铸嘴装置连续不断地注入2个相向旋转，内部通水冷却的铸轧辊的辊缝中间，金属液在辊中冷却，凝固结晶并经轧制成形，作者通过建立铸坯与铸轧辊辊套之间强温度耦合特性的界面接触热导模型及铸坯和铸轧辊辊套传热数学模型，对铸轧辊与铸坯的温度场进行了仿真，并分析了辊套的厚度，导热系数和表面粗糙度对辊套温度分布的影响，通过仿真分析发现：辊套外表面温度在铸轧区变化剧烈，辊套进入铸轧区入口处温度开始急剧上升，但最高温度并不在出口,而是在轧制区靠近出口,辊套离开铸轧后温度开始下降，进入入口处时温度降至最低；界面导热能力随辊套表面粗糙度减小，辊套材料的导热系数增大，辊套厚度减小而增大。     

方坯凝固过程中铸坯热应力分析

根据大方坯连铸的凝固和变形过程的特点，应用三维非稳态热弹性有限元数学模型模拟了模拟了大方坯凝固时坏壳的应力场分布情况了凝固坯壳的变形情况，为预测裂纹缺陷提供了理论依据。     

高强度船板表面裂纹产生原因分析

通过对比轧制试验和材料显微组织分析，发现高强度船板表面裂纹所处部位有明显的氧化原点、氧化脱碳和晶粒长大特征，且不同的加热和轧制工艺会影响裂纹的扩展。高强度船板表面裂纹不是加热、轧制时新产生的，而是原连铸坯缺陷经加热、轧制演变而成。     

铝熔体在铸嘴型腔中的传热及凝固现象分析

在双辊铝带坯铸轧工艺中，前箱铝熔体的温度对金属熔体在铸嘴型腔中的流动性能、铸轧速度和铝带坯质量有重要影响，而确定前箱铝熔体温度的基本依据是熔体在铸嘴型腔中的能量损失。目前，双辊铸轧铝带坯生产中前箱铝液温度主要通过经验或大量试验确定。通过分析金属熔体在铸嘴型腔中的对流换热及凝固现象，建立了非稳态和稳态传热过程中金属熔体在铸嘴型腔中的温度变化近似数学模型。这对合理确定参数（铸轧速度、铸嘴的几何尺寸和环境温度等）不同时前箱熔体温度提供了理论依据。     

厚板坯连铸过程温度场数值模拟

结合某钢厂的连铸机生产实践,建立宽厚板坯连铸传热数学模型,利用商业软件ANSYS,通过改变拉速,过热度,二冷水量等条件,对Q345C厚板坯的凝固过程进行数值模拟,分析了不同因素对连铸凝固传热过程的影响.     

工艺因素对SCM435钢大方坯凝固组织的影响

为了模拟不同工艺条件下的连铸坯的凝固组织,采用有限元法模拟了SCM435钢的连铸凝固过程,获得了325 mm×280 mm连铸坯的温度场,在此基础上与元胞自动机(Cell automaton,CA)耦合模拟凝固组织.结果表明,随浇注温度的降低,柱状晶区逐步减少,表面细晶区及中心等轴晶扩大,晶粒密度逐步增加,最大晶粒面积及平均半径大大减少;但中心凝固所需要的时间反而有所增加,中心处的晶粒的平均半径先降低后升高;拉速对凝固位置的影响较为显著,随拉速的增加,晶粒密度逐步减少,柱状晶宽度与中心处的等轴晶半径略有增加.     

有高温相变的电工钢热轧起浪的有限元分析

针对电工钢自由规程轧制过程起浪问题,开展电工钢不同冷却条件下的连续冷却相变转变温度分析测定和Gleeble热模拟实验,发现电工钢在975~875℃的奥氏体-铁素体两相区,随着轧制温度降低,变形抗力反而减小;电工钢大量同宽自由规程轧制下的工作辊出现严重的不均匀的箱型磨损和明显的热胀,综合辊形变化显著.考虑电工钢两相区变形抗力差异和综合辊形变化,建立电工钢热轧过程轧辊轧件的三维弹塑性耦合有限元模型,仿真分析轧制力、弯辊与窜辊对承载辊缝形状的影响,研究摩擦系数、压下量与轧制速度对带钢宽度方向内应力变化规律的影响,采用Shohet板形判据确定电工钢比例凸度残差变化路径,明确电工钢在"平坦死区"较大的上游机架出现"异常起浪"的生成过程.该方法为电工钢热轧板形的浪形控制提供了依据.     

基于Gleeble-1500的粗轧机轧制力的研究

在Gleeble-1500热/力模拟实验机的基础上,用QuikSim管理软件配套记录实验数据,测定Q345钢材的应力-应变曲线,并以σ0.2作为材料的屈服极限值,得到不同条件下的变形抗力值.通过分析变形速度、变形温度对变形抗力的影响,表明随变形速度值的增加,变形抗力值提高;随变形温度值的升高,变形抗力值降低.根据实验所得变形抗力而计算的轧制力能很好地预测粗轧机的轧制力.     

热型连铸过程的二维稳态传热模型

根据热型连铸技术原理,建立了热型连铸凝固过程二维稳态温度场的物理、数学模型.通过数值计算,得出了铸型出口温度、冷却距离、拉铸速度和喷水冷却强度等工艺参数对铸坯固液界面位置的影响.计算结果与文献报道的实验结果吻合较好.     

AZ31+Y+Sr镁合金板超塑成形中空洞演化

针对添加了Y和Sr元素双辊连铸连轧(TRC)AZ31镁合金板材气胀成形过程中空洞形成进行了研究,采用了双辊连铸连轧工艺制备出1 mm厚的AZ31和AZ31+Y+Sr板材,并进行了气胀成形实验.通过宏观测量与金相观察对胀形件进行分析,结果表明:连铸连轧工艺能够有效细化晶粒,在同等温度条件下,添加了Y和Sr元素的AZ31板材其超塑性能比普通双辊连铸连轧AZ31板材有显著提高;胀形件顶部比球面的空洞尺寸大、数量多,空洞的形成经过了形核、长大和聚合三个阶段,最终导致材料的断裂.     

铝坯气膜软接触连铸技术的实验研究

通过实验和理论计算研究了气膜软接触连铸技术，发现气膜的连续性，稳定性对铸坯质量有重要影响，气体的背压随气体流量的增大而增大，随拉坯速度的增大而降低，这为进一步改进连铸工艺和结晶器的设计提供了重要的实验依据。     

Q420B高强度铁塔角钢高温力学性能研究

采用Gleeble-3500D对Q420B连铸坯试样进行热模拟实验,分析应变速率分别为1,5,10s-1时,温度对其高温力学性能的影响,并对高温脆性区间温度范围和脆化机理进行研究。结果表明,Q420B连铸坯在轧制过程中,抗拉强度随温度的升高而逐渐降低,在1150℃左右出现低塑性区。为了得到良好的面缩率,避免在热变形过程中形成裂纹等缺陷,建议轧制温度避开1150℃。     

二冷强度对连铸小方坯凝固过程影响规律的数模研究

针对连铸小方坯的中心疏松等质量缺陷,建立了凝固传热数学模型,以研究二冷强度对连铸小方坯凝固过程的影响规律,优化二冷制度,改善铸坯质量.本文基于射钉和测温实验所建立的小方坯凝固传热模型精细度较高,用此模型深入研究二冷喷嘴的数量和喷射范围对小方坯凝固传热的影响;经验证,模拟结果与实测结果误差在1.7％以内.利用该模型定量分析了二冷强度对铸坯温度,凝固坯壳厚度和凝固终点的影响规律.结果表明,随着二冷强度的增大,二冷区内的铸坯表面中心温度降低,而进入空冷区后则逐渐趋于一致.二冷强度每增加10％,足辊段出口处温度平均降低8℃,二冷一段出口处温度平均降低10.75℃,二冷二段出口处温度平均降低10.75℃,二冷三段出口处温度平均降低9.75℃,铸坯凝固终点缩短约0.168m.