板坯立辊轧边过程的实验研究

板坯经立辊轧制后，头、尾将出现鱼尾，边部将加厚，板坯横断面呈现“狗骨”形。其变形比较复杂，变形机理研究未见报道。本文采用试塑性法对板坯轧边过程进行了实验研究，获得了大量的实验数据，根据实验数据对各种变形参数在变形区的分布和金属流动规律进行了研究与探索。分析了产生“狗骨”的影响因素，定量地确定内部的变形参数，这对实现金属变形的精确控制，提高产品精度与质量，具有重要的理论意义。     

粗轧板形控制研究及应用

通过对钢板板形（主要是钢板的矩形度）的影响因素（展宽比、轧辊初始凸度、热凸度及轧制力）的分析研究，根据其影响规律应用到轧钢生产中，获得了良好的板形。     

高压辊式立磨关键部件的有限元分析

分析了高压辊式立磨的工作原理、结构组成和关键部件的受力情况,建立了高压辊式立磨下摇臂的三维实体模型并进行了有限元分析,分析结果表明:下摇臂的最大应力值出现在下摇臂轴孔与凹槽拐角的连接处附近,最大应力值为116 MPa,远小于材料的屈服强度,结合下摇臂的应变分布情况,指出现行设计的下摇臂结构基本合理.     

六辊轧机辊系弹性变形研究

在板带轧制中,轧机辊系弹性变形是影响板形质量的重要因素.以弹性基础梁理论为基础,将辊间接触及工作辊与轧件间的接触采用弹簧模拟其力学模型,从而获得六辊冷轧机辊系弹性变形的解析数学模型;提出了一种将轧件断面形状分布与轧制压力分布耦合的迭代计算轧机辊系弹性变形和轧件最终断面形状的方法,利用MSC. MENTAT/MARC软件建立了六辊轧机辊系弹性变形的非线性接触有限元模型.计算结果表明:采用解析法、有限元法计算出的轧件断面形状与现场实测出的轧件断面形状及板带凸度数值相近,这说明研究方法和模型的有效性.     

方管闭式辊弯成型过程的变形及流场

采用三维弹塑性大变形有限元法模拟了方管四辊辊变形过程，给出了变形场，流场和瞬态应变场等场变量分布，研究了不同孔型对方管壁厚变化及金属流动的影响，对角部缺陷和内孔缺陷进行了计算机模拟分析，为建立闭式辊弯成形理论奠定了基础。     

立辊轧机的辊缝调整及平衡装置研究

在冶金轧钢设备中,工作机座在轧辊的摆放形式上可分为水平轧机和立辊轧机。轧辊垂直放置的轧机称为立辊轧机。立辊轧机的作用：1）大立辊能起疏松板坯表面炉生氧化铁皮的作用,实验表明：当大立辊的侧压下量在50 mm左右时,可使距板坯边缘300 mm处的氧化铁皮疏松,接着用高压水冲去,可得到较好的除磷效果;2）轧制板坯侧边,可以防止轧件边部产生鼓形或裂边等缺陷;3）能调节钢板或带钢的宽度规格;4）万能轧机的立辊还起到对准轧制线的作用。     

中碳钢楔横轧轧制过程及组织性能研究

采用有限元方法对两种不同温度下三辊楔横轧中碳钢棒材的轧制过程进行了数值分析,分析了轧件横截面上温度及等效应变的分布规律,并通过实验研究分析测定了截面上不同位置处的显微组织及硬度分布。结果表明：轧件等效应变等值面在轧件横截面上呈环状分布,由心部向外变形程度逐渐增大;轧制过程中轧件内部存在明显的温升,大约在轧件1/2半径处温升最明显;轧件典型组织为珠光体与先共析铁素体,且从心部到表层组织逐渐变细。同时发现轧件外表层有产生脱碳,其组织为铁素体。     

连续退火炉内炉辊热变形的有限元分析

炉辊热变形是影响连续退火炉内带钢瓢曲和跑偏的关键因素之一,合理控制热态辊形变化对连续退火过程高效稳定通板至关重要。针对连续退火炉内最重要的加热段和冷却段工序,采用ANSYS软件建立炉辊有限元模型,基于软件的热力耦合分析,模拟不同工况下加热段和冷却段炉辊的热变形,比较分析冷态和热态工况下辊形曲线变化,讨论炉辊温度分布和轴向温差对炉辊辊形变化的影响规律。结果表明：加热段炉辊较大的轴向温差会使单锥度辊变为平辊,不起防跑偏的作用;冷却段炉辊较大的轴向温差会使平辊变为具有一定凸度的炉辊,增加带钢的冷瓢曲风险。炉辊轴向温差控制在≤50℃时,热变形对炉辊形状的影响较小。     

冷轧带钢在线磨辊微机控制理论与实验研究

对在线磨辊微机控制进行了初步研究,分析了在线磨辊的速度特性,采用阶梯直线逼近连续变化速度曲线的方法,确定了在线磨辊微机控制的数学模型,建立了在线磨辊横移速度的闭环控制系统,为实现在线磨辊高精度的控制提供了重要参考.     

连退炉导向辊热凸度对辊形及带钢应力分布的影响

为了更有效地控制连退炉内导向辊热凸度和改善带钢的跑偏及瓢曲变形,以单锥度辊为研究对象,运用MARC有限元软件,定量计算了在加热段和快冷段不同导向辊温差时的导向辊热凸度及其对导向辊辊形和带钢应力分布的影响.研究发现：导向辊热凸度随导向辊温差增大呈直线上升的趋势.在加热段,随着导向辊温差的增大,导向辊产生热凸度后的形状分别为双锥度辊、单锥度辊和“M”型辊,带钢张应力和带钢最大应力分布随着导向辊温差的增大而改变;在快冷段,导向辊产生热凸度后变为双锥度辊,导向辊热凸度会影响带钢张应力值和最大应力值,但不影响其分布.     

异步轧制过程中的轧制压力研究

应用有限元的方法模拟了异步轧制过程,并对轧制压力进行了分析研究。轧制压力的模拟结果与理论计算结果吻合较好。模拟结果表明,随着速比的增加,轧制压力逐渐减小并趋于稳定。对异步轧机的设计和轧制工艺的制定具有参考意义和应用价值。     

轧制负荷分析与轧制工艺优化

随着生产量的上升,生产中由于超载引起的设备故障也不断增加。通过对某钢铁集团公司630轧机轧制负荷的计算分析,得到了轧机的实际生产负荷数据。为保证设备的正常安全运行,对轧机现有负荷和轧制工艺进行了分析,找到引起问题的原因并在此基础上提出了轧制工艺优化的必要性和优化方案。     

热连轧过程中力能参数的三维仿真分析

借助大型商品有限元软件MSC.MARC及其先进的接触求解方法,采用真实工艺尺寸,以热力耦合大变形理论为基础,真实地模拟出了高速线材预精轧区六机架热连轧过程,计算并分析了轧制过程中的应力场、轧制力与轧制力矩等力能参数随时间增量步的变化规律,计算结果对现场轧制工艺参数的调整优化有重要的参考价值,对实际生产也有重要的指导意义.     

宽厚复合板热轧成形轧制力模型

为了有效提高宽厚复合板热轧成形质量, 以不锈钢与低合金钢层状复合结构材料为研究对象, 针对宽厚复合板结构复合及加工协同变形的技术要求, 制定宽厚复合板热轧成形工艺路线, 并对热轧宽厚不锈钢复合板成形轧制力模型进行研究.将热轧复合变形区分成Ⅰ、Ⅱ两个区段, 并依据热轧过程中轧制区间内金属流动变形规律, 确定各界面上摩擦切应力τ的方向, 进而推导出热轧不锈钢复合板成形轧制力计算公式.研究结果表明:该轧制力模型可准确预测轧制力的大小, 有效提高轧制力的计算精度.经轧制成形制造的不锈钢复合板满足设计技术要求, 制定工艺路线合理, 可用以指导生产实践.     

轧制过程轧制压力模型的研究

轧制压力的大小,除了与钢种的变形抗力有关之外,还与变形时的受力方式、轧件形状尺寸和摩擦条件有关。结合冷轧机的轧制特点和轧制原理采用直线逼近法建立总轧制压力模型,并确定中性角和轧制力的位置,从而定性分析各因素对轧制力的影响,并为定量分析轧制力及电机负荷奠定基础。     

螺旋孔型斜轧变形的有限元分析

目的　用有限元法探索斜轧变形的规律 .方法　在分析和合理简化的基础上 ,提出斜轧变形的有限元法模型 ,以 ANSYS软件为工具 ,对该模型进行计算分析 .结果　获得轧件横断面内的应力和应变分布 .结论　结果与其他方法的结果相吻合 ,曼内斯曼 (Manesmann)效应是循环应力下疲劳的结果     

Q235小H型钢轧制过程温度场有限元分析

小H型钢成品的组织性能与轧制过程的温度紧密相关,特别是终轧的温度.结合现场测量结果,应用有限元分析软件对轧制过程的温度场进行模拟,并通过对Q235小H型钢轧制过程各轧制阶段温度的实际测量,与有限元分析结果进行比较,两者误差较小,验证了有限元分析结果的正确性,得到了各阶段H型钢断面温度分布特点以及内外温差值.分析结果对制定加热温度、轧制过程冷却参数、轧制工艺参数和进行轧后控冷等提供了有效参考     

GTN细观损伤模型在铝合金轧制裂边分析中的应用

针对4004铝合金薄板在轧制过程中产生裂边的问题,基于GTN细观损伤模型,采用数值模拟技术对冷轧板成型过程进行模拟计算,分析板材边部区域的应力场及临界空洞体积分数的变化,研究了轧板产生轧制裂边缺陷与下压量的关系,并进行了实验验证.结果表明,GTN细观损伤模型适用于有限元分析轧制裂边的产生;4004铝合金累积道次在50%以上易产生轧制裂边加工缺陷;单道次下压率为10%的板材成型率高于15%单道次下压率.以上研究对理论分析轧制裂边缺陷及提高轧制板材质量具有重要意义.     

Study on Influence of Initial Rolling Temperature for Rolling Process Based on Numerical Simulation

Wire rolling is a typical large deformation process and its principle is very complex,which includes material non- linearity,geometry non-linearity and boundary non-linearity.It is difficult to obtain theory analytical results by trying to roll or physical experiment because they will induce many problems such as high cost,waste time and venture.With the rapid advance- ment of computing technology and numerical method,the finite element method is regarded as the best one,which can account for the large plastic deformation,thermo-mechanical coupling and complex boundary conditions of the rollers and the workpiece inter- actions in the rolling process.Under the different initial rolling temperature,the two-pass hot continuous rolling process of high- speed wire has been simulated accurately for the pre-finishing rolling section.The metal fluxion law and the deformation field have been obtained.Strain,temperature,rolling force and torque also have been simulated and discussed.The results of simulation are useful for practical manufacture and the optimization of process-parameters.     

Slab Tracking and Controlling on Hot Plate Rolling Line

By studying the slab moving in detail in the plate rolling process, the problem of slab tracking and controlling was solved by using the distributed control system. The problems of rhythm control for the big-complex system, the exchange of manual and automatic operations, the data exchange between the levelⅠ, TCS (technology control system) and levelⅡ, PCS (process control system), are solved. By this way, the automatic level of the plate production line is improved.