钨板轧制的轧制力模型研究

为了使钨板轧制过程中的各项轧制参数得到有效控制，对钨板轧制数学模型进行了研究。首先在Gleeble热模拟机上进行热压缩试验，研究了变形抗力与各种变形条件的关系，确定了变形抗力模型：通过550mm轧机轧制钨板时采集到的有关数据，建立了应力状态影响系数数学模型、变形区长度等模型：最终建立了550mm钨板轧机轧制力模型。利用模型计算值与实际测量参数进行了对比，结果比较满意。     

基于流函数法的铝合金板材异步轧制应变计算数学模型

作为一种剧烈塑性变形技术，异步轧制是提高铝合金板材变形均匀性的重要方式。但由于异步轧制中存在多变量、强耦合、非线性等特点，其厚度方向变形机制难以精准解析。为深入研究异步轧制厚度方向变形情况，建立了一种板材异步轧制沿厚度方向应变计算模型。根据轧制过程的运动学特点，变形区被分为刚性-塑性-刚性区。在此基础上对变形区边界条件进行了修正，并采用流函数法建立近真实的运动学容许速度场。根据最小能原理和线性化积分手段建立了轧制功率消耗模型，解决了计算过程中的多参量非线性耦合问题，实现了变形区边界模型的快速计算。结合速度分量与应变速率分量，最终建立了异步轧制轧后应变计算模型。为了验证理论模型的准确性进行了数值模拟与异步轧制试验。与试验结果进行对比，计算结果最大误差为13.44%，最小误差为1.33%，整体计算耗时缩减到1 s以下。模型的建立可为异步轧制板材质量调控与预测提供重要理论参考。     

无缝钢管斜轧单位轧制压力计算

基于斜轧工艺变形特点及斜轧轧制空间关系,采用工程塑性力学方法,建立斜轧轧制单位压力的解析计算方法。分析斜轧空间结构和变形特点及斜轧变形区内变形特征断面的几何关系、变形特征断面内变形单元切块的应力状态,建立变形单元切块的应力微分方程,并求解出斜轧变形区轧制单位压力的计算公式,最后用实例验证轧制单位压力的计算公式。该解析计算方法可用于一般斜轧轧制力能参数的计算,并对斜轧变形进行应力、应变分析。     

薄板轧制力的研究与模拟分析

薄板冷轧过程中,轧制力的计算与研究是关键。本文综合考虑了轧辊弹性变形与轧件的弹塑性变形,采用数值迭代法对轧制力进行了推导分析,并建立了轧制力计算模型,最后运用有限元模拟软件ANSYS对轧制过程进行了模拟分析,从而验证了此计算公式正确性。     

阶梯孔环件轧制体积流动和毛坯设计

本文分析了阶梯孔环件轧制变形特点和尺寸变化规律；证明了阶梯孔环件轧制中存在轴向体积流动，导出了体积流动量的计算式，并指出了实现体积流动的进给条件。基于阶梯孔环件轧制体积流动规律，提出了阶梯孔环件轧制用毛坯设计原理和方法，并进行了轧制实验验证。     

板材轧制问题中的变形与应力

根据全息干涉法对板材轧制成形中的变形进行分析，假设三种典型轧制板的截面形状模型，计算了纵向非均匀应变分布，给出了其所产生的残余应力及其失稳起皱时的临界参数计算公式。与实测结果比较，变形的最大误差为11％。     

45钢低温轧制的生产实践

为了降低能耗，提高钢材性能，石钢棒材生产线生产45钢采用了低温轧制工艺；该文建立了45钢变形抗力模型和温降模型。其计算结果表明设备能力可满足低温轧制工艺的要求；同时，分析了低温轧制工艺对组织性能的影响及其节能效果。     

异步轧制技术

一、异步轧制的特点在一般的轧制理论中,常假设参与变形的一对轧辊直径相等、转速相同、且均匀传动等条件来作为分析轧制过程的出发点。这时,变形区中金属的受力和变形条件对轧制线是对称的。这种轧制过程称为对称轧制或同步轧制。     

冷轧带钢平整机高精度高速度轧制力模型开发

与普通冷轧相比,平整轧制压下量很小,轧件的弹性变形和工作辊的弹性压扁对轧制压力分布有较大影响,通常的圆弧形轧辊轮廓假设不再合理。文章推导了分段二次曲线分布压力作用下轧辊弹性压扁量的计算模型,考虑轧制速度对变形抗力的影响,采用卡尔曼理论计算轧件的弹塑性变形,研究开发了冷轧带钢平整机轧制压力模型。轧制力计算值与实测值吻合精度高,计算速度快,表明,本模型可以用作平整轧机的轧制力设定模型。     

碳钢不锈钢异质复合轧制过程轧件变形行为研究

复合板复层和基层材料性能差异较大，在轧制过程中由于材料性能的不同经常出现开裂、翘曲、头尾溢出等问题，因此研究复合板轧制过程复层、基层金属的变形行为对轧制工艺的正确制定具有重要指导意义。利用大生产试制结合仿真模拟验证的方法，对比分析了316L+Q345R+316L复合板和Q345R钢板轧制过程的变形行为，通过计算研究了轧制过程Q345R钢和复合板在厚度方向上等效应变的变化规律和表层与中心金属在轧制方向的流动差异。结果表明：轧制过程Q345R钢板变形集中于表面，近表面位置金属流动最为明显，表现为头部双鼓形态；复合板的轧制变形更易于向心部渗透，等效应变最大位置出现在心部，且复合板心部等效应变明显大于Q345R钢板，头部易向单鼓形态发展。     

The modelling of the mechanics of deformation in flat rolling

Numerous mathematical models have been developed at Port Kembla Laboratories, BHP Research, to study the flat rolling processes. This paper discusses those models developed for the examination of the plastic deformation of the workpiece in the roll bite. Depending on the rolling regime, models of different complexities are required to predict accurately the strip and roll deformation in the roll gap. This paper covers models ranging from hot rolling to skin pass rolling, from very high reduction to extremely low reduction. Validation and applications of the models are also illustrated.     

长轴表面滚压加工装置的设计

由于长轴的刚性差、热变形大等原因,磨削长轴过程中极易产生弯曲和振动,以至于无法得到理想的表面粗糙度和形状精度.采用滚压加工的方法对长轴表面进行光整加工,提出长轴滚压装置的结构方案,滚轮对称地布置,使被加工长轴的受力更加均匀,克服了传统磨削加工的缺点.设计滚压装置、滚压工具和合理的滚轮的具体结构,并进一步分析滚轮对表面粗...     

基于影响函数法的冷轧带钢轧制力计算

根据经典轧制力模型 ,在考虑轧制力模型与轧辊压扁模型耦合的前提下 ,开发了基于影响函数法的冷轧带钢轧制力计算程序 ,并用实际生产中的采样数据模拟计算了HC轧机各道次的轧制压力分布和总轧制力 ,将所得计算结果与现场实测数据进行比较。结果表明 :所得轧制力计算结果与实测值相近 ,轧制压力分布与实际相符 ,为HC轧机板形控制提供了一种计算轧制力的有效方法。     

用上限法解析三辊穿孔过程的力能参数

适当简化三辊穿孔机穿孔变形过程(只有轴向和径向应变的平面应变),将穿孔变形区分成4部分,建立各变形区的速度场,用上限法解析各变形区的变形功率,并根据轧制力所做的功率等于各变形区消耗的功率之和求出轧制力。实例说明,对于径壁比大于10.0的薄壁管,采用该方法计算的理论值与实测值相对误差较小,可在实际工程中应用。     

Texture evolution of high purity tantalum under different rolling paths

Deformation behavior and texture evolution of the material can be significantly affected by strain path change. For this reason, two rolling methods, unidirectional rolling (UR) and clock rolling (CR), were employed to manufacture tantalum plates. Texture evolution during unidirectional rolling and clock rolling was studied respectively by orientation distribution function (ODF). Related annealed microstructures were investigated by orientation image map (OIM). Usually, unidirectional rolling led to a strengthening of the main texture component with increasing strain, but for tantalum dominant texture component {0 0 1} θ-fiber was stable after 70% deformation, while minor texture component {1 1 1} γ-fiber was enhanced with increasing strain. In clock rolling, both of the two fibers were not stable any more for their intensity varied with rolling pass. After the final deformation, a similar texture was produced by the two rolling methods. However, recrystallization texture revealed a big difference. Such different texture development was contributed to microstructural change resulted from rolling path change.     

冷轧带钢轧制力计算方法的比较

介绍了三种常用的冷轧带钢轧制力计算方法间的比较及一种新带钢变形的实时计算方法。     

铝箔轧制压力的计算

采用轧制-拉伸法建立了铸轧铝坯的变形抗力模型；根据实测轧制压力并利用Hill显式估算得出铝箔粗轧机和中轧机轧制过程的摩擦系数；提出了变形速度系数的算法；推导了Hill显式的无解条件及最小可轧厚度公式。     

碾压强化有限元建模及分析研究

碾压是强化金属表层的一种重要且很有发展潜力的强化方法,工件表层经碾压变形强化后会表层留有应力,能提高表层硬度和强度,同时还能改善工件表面粗糙度.对装备构件进行碾压模拟,模拟结果显示工件表层经碾压后产生较高应力且内部状态无明显变化,强化效果明显.接着改变下压量进行模拟,发现在一定范围内,随下压量增大,碾压强化效果愈好.     

半固态60Si2Mn直接轧制成形技术的研究

利用自行研制的高熔点半固态金属材料的轧制设备，对60Si2Mn弹簧钢进行半固态直接轧制成形，并研究流变行为和规律，探索出适合于半固态钢铁材料直接轧制成形的生产工艺。研究结果表明：固－液两相的塑性变形行为是不同的，从而导致了轧制产品的心部和边部在组织及性能上的差异。在变形过程中，大多数的固相集中在试样的心部，而液相则流向轧件的边部。随着固相率的提高，固相颗粒发生塑性变形的程度亦提高。若半固态浆料中液相含量过少或变形速率过大，轧辊表面与轧件的温差过大，则轧件的表面会产生微小的裂纹。     

An experimental investigation on the deformation behavior during wire flat rolling process

In the present study a laboratory flat rolling machine is utilized to assess the deformation behavior of low and high carbon steel wires in wire flat rolling process. The effects of friction coefficient, rolling reduction and roll speed on rolling force and deformation behavior of the wires are experimentally investigated. It is found that the roll speed affects considerably the rolling force but a negligible effect on deformation behavior. It is noted that by increasing the roll speed, the rolling force may decrease or increase depending on the magnitude of the roll speed. Also, the deformation behavior of the wires in flat rolling is formulated. A relationship is developed for calculating the width of contact area between the wire and rolls as a function of rolling reduction. This relationship depicts that the width of contact area is proportional to square root of rolling reduction. Furthermore, two relationships are derived to predict the spreading of the wires after flat rolling. It is found that the relationships are applicable for both the low and high carbon steel wires.