矫直工艺对热处理钢轨残余应力的影响

为了研究钢轨矫直工艺与残余应力的关系,结合ABAQUS有限元分析软件,模拟钢轨矫直过程中钢轨应力应变情况。对多种钢轨矫直工艺方案进行模拟分析,确定最优矫直工艺方案,并结合现场工艺调试的结果进行研究。结果表明：各矫直方案的最小弹性芯均处于第Ⅱ变形区内,所以降低2^#、4^#矫直辊压下量能有效降低钢轨残余应力,并且降低钢轨矫直速度也能有效降低钢轨残余应力。     

调整SMS矫直机矫直工艺降低钢轨残余应力

文章论述了新进德国SMS矫直机矫直工艺的试验过程,从而找出了一组最佳的方案,其目的是在保证钢轨平直度的前提下,调整矫直机的压下量,优化矫直工艺,最终使钢轨内部的残余应力值低标准水平。     

矫直过程对H型钢残余应力影响规律的仿真计算

根据实测温度场的数据,模拟了H700×300热轧H型钢在冷却过程中的温度场和残余热应力场分布,对带有初始残余应力的H型钢九辊连续矫直过程进行了有限元仿真,得出了矫直过程对H型钢残余应力的影响规律。     

重轨矫直残余应力有限元模拟研究

通过建立60 kg/m重轨水平矫直有限元模型,模拟研究了矫前弦高、矫直压下规程对重轨矫后残余应力的影响,研究结果表明:重轨矫后残余应力随着矫前弦高的增加而增大,在工业生产中制定合理的预弯曲线能够降低矫后残余应力;减小R6、R8水平辊压下量,重轨在Ⅵ、Ⅶ水平矫直变形区产生较小的弹塑性变形,有利于降低重轨矫后残余应力。     

套管残余应力研究

研究了套管在不同工艺条件下的残余应力分布特点,通过保证较高的矫直温度,严禁冷矫直,配合合理的定径工艺,可以获得满意的残余应力分布.     

45钢中厚板矫直过程温度场有限元模拟及残余应力分析

运用有限元软件ABAQUS建立了中厚板矫直过程三维热力耦合温度模型,通过对45钢中厚板的模拟仿真计算和分析,得出初始温度520℃的20 mm板和初始温度605℃的55 mm板矫直过程纵向、横向和厚度方向的温度分布和变化,并分析了20 mm板初始温度420～620℃、55 mm板初始温度505～705℃原始曲率0.07～0.20时钢板矫直初始温度和原始曲率对矫直后钢板残余应力的影响。计算结果表明,矫直前温度越低,原始曲率越大矫直后残余应力越大;520℃20 mm板矫直后温度为505.4℃,矫直力为2 161.69 kN,605℃55 mm板矫直后温度589.3℃,矫直力4 565.49 kN,其实测值分别为507℃,2 272.93 kN和591℃,4 397.94 kN。说明计算值误差较小。     

H型钢辊式矫直过程残余应力理论研究

H型钢辊式矫直过程及矫直后的残余应力对其承载能力有很大影响,传统上以残余几何形态评价矫直效果存在一定不足.基于弹塑性理论,对辊式矫直过程中H型钢断面上弹性核高度和残余应力进行了理论研究,推导出了相关解析公式,结合实例计算及仿真,验证了解析公式的正确性,对现场工艺参数的制定提供了理论依据.     

基于H型钢残余应力主动控制的矫直工艺设计

针对H型钢辊式矫直过程残余应力的主动控制,基于工程弹塑性理论建立一种矫直过程应力演变的分析模型;采用离散解析实现对模型的快速数值求解;继而基于该分析模型建立一套能够实现残余应力主动控制的工艺参数主动设计方法;运用该方法对典型规格H型钢矫直工艺参数进行工艺设计.建立的分析模型运算结果与有限元结果吻合且计算成本得到有效控制,模型能够实现有限时间内整个矫直工艺参数域内残余应力演变结果的分析;工艺设计方法能够得到一定目标参数和约束条件下的残余应力主动控制工艺参数.     

热轧钢板矫直工艺的有限元分析

采用有限元软件ANSYS对热轧钢板矫直工艺进行模拟,研究了钢板同一初始状态下采用两种不同矫直工艺参数模拟后的结果,以及在同一矫直工艺参数下对钢板施加不同初应力载荷的模拟结果.探讨了钢板矫直过程中残余应力的变化情况以及矫直工艺参数与钢板残余应力的关系.模拟结果表明:在矫直过程中钢板表面都要经过拉一压-啦一压-拉的反复弯曲过程;对于纵向残余应力分布不均的通过模拟矫直能够达到明显的改善,并且在上矫直辊增加凸度值对消除横断面上的内应力分布不均是非常有效的.     

中厚板横向残余应力控制对策研究

分析了中厚板轧件常见的板形缺陷问题及其产生的原因,建立了轧件在矫直过程中横向残余应力计算的解析模型并进行了数值求解;建立了3维接触有限元模型并进行了模拟计算,验证了解析法与有限元法计算结果的一致性,以此为基础研究了中厚板矫直横向残余应力的消减趋势、规律和控制策略,研究结果表明：加大压下量有利于减小残余应力,轧件断面的最大塑性百分比控制在70%～80%为宜。     

P110套管冷矫残余应力模拟分析

残余应力是影响套管抗挤强度的主要因素之一，为了分析矫直对套管残余应力分布的影响，应用有限元分析软件Marc建立了P110套管冷矫模型，通过模拟计算，得到了套管截面环向残余应力分布状况，将模拟结果与实际测量结果进行了对比。模拟的结果表明经过冷矫的套管存在很大的残余应力。     

降低热处理钢轨轨底残余应力的研究

钢轨轨底残余应力是影响钢轨行车安全一项重要指标。矫直工序是轨底残余应力增加的主要环节。文章通过优化热处理工艺参数,保证钢轨热处理后轨形良好,矫直可以采用较小压下量,减小不均匀变形。在此基础上,采用数值模拟和现场测量的方式,通过建立矫直模型,分析矫直工艺对残余应力的影响,明确影响残余应力的主要因素,并在现场实际测量验证。结合模拟和实测结果,制定优化矫直压下规程,使钢轨轨底残余应力明显降低。     

矫直道次对钢板残余应力影响研究

通过控轧控冷工艺生产的中厚板产品中一般会存在一定的残余应力。当钢板沿纵向裁切为窄长料时,由于应力释放、变形,容易产生镰刀弯缺陷,对后续使用产生较大影响。本研究通过矫顽力法及纳米压痕法实验,针对不同矫直道次钢板进行宏观应力和微观应力测量分析,结果表明:适当增加矫直道次,可以使得钢板内部不同晶粒之间的残余应力逐渐趋于平衡,从而降低钢板宏观残余应力,改善板形质量。     

双金属复合板矫直过程的弯曲及弹复解析

基于工程弹塑性力学建立了不同组坯方式下双金属复合板弯曲矫直过程截面弹塑性状态演变路径的解析模型.基于该模型分析不锈钢复合板矫直过程中的弯曲回弹特性,解释复合板弯曲回弹过程中截面的反向屈服现象,并将不锈钢复合板与单一材料板材弯曲过程进行对比.研究结果表明:双金属复合板在弯曲过程中截面会经历五种弹塑性状态,并伴随着不同的中性层偏移规律,弯曲回弹后的残余应力分布与单一材料板相比更加不均匀且可能进入反向屈服状态;复合板与单一材料板材的弯矩相对差值随着屈服强度比的增大而增大,其绝对值随着弯曲曲率先增大后减小.     

中厚板辊式矫直过程弯辊作用分析

 为了进一步提高中厚板产品矫直质量,采用弹塑性差分的曲率积分方法,分析了弯辊对矫直效果的影响,研究了弯辊量与压下量的关系,为建立中厚板辊式矫直过程的弯辊设定模型奠定了基础。计算结果表明,为了使板材矫直后的残余曲率和残余应力最小化,施加弯辊时要考虑入口压下量的影响。单从降低残余曲率的角度考虑,小压下量和大压下量下都可以施加负弯辊,但正弯辊只适用于小压下量。从控制宽度方向残余应力的角度考虑,正弯辊施加于小入口压下量时弯辊作用明显,为了消除正弯辊对厚度方向残余应力的不利作用,采用正弯辊时入口压下量不宜过大。施加弯辊会增加矫直力,因此设定弯辊量时要考虑矫直机能力的限制。研究发现了弯辊对塑性变形率的影响规律：负弯辊出现了使塑性变形率随着入口压下量的增加而减少的阶段,正弯辊可消除塑性变形率为零的阶段。     

头部翘曲板材矫直策略分析

随着厚规格、高强度品种钢的大量开发,头部翘曲成为板材生产过程的一种常见缺陷,同时部分矫直机矫直能力不足,使头部翘曲板材矫直过程困难。本文以开发厚规格、高强度品种钢过程中频繁出现的头部翘曲呈蛇形板材矫不平问题为依托,采用弹塑性差分的曲率积分方法,研究头部翘曲对传统矫直过程残余曲率和矫直力的影响,提出利用静压矫直方法解决头部翘曲板材矫不平问题。通过理论分析和现场实践证明：静压矫直可以有效解决头部翘曲板材矫不平问题,改善板形,减小切损量。     

板带残余应力及测量方法的研究

初步探讨了板带残余应力及其测量方法,为研究残余应力做了有益的工作。其研究成果不仅为实际生产提供了素材,而且也为目前普遍受到关注的板形研究提供了理论和实践依据。     

重轨九辊水平矫直压下量的模拟分析

利用ansys workbench以及ansys/ls-dyna软件相结合的方法,对60 kg/m的重轨在利用九辊水平矫直时的压下量进行分析,分别在实测值的压下量以及利用虚拟支点理论建立的理论压下量的基础上,建立了矫直规程并进行了模拟仿真,对两种规程下的重轨平直度、重轨纵向残余应力的大小和分布、横截面的应力大小和分布进行分析,结果表明：利用理论值矫直后的重轨平直度有了很大的提高,残余应力也有了显著的减少,并且分布更加均匀.