UCMW冷轧机轧辊变形特性研究

为优化轧辊辊形及提高辊系稳定性,以某设计院设计的1620 mm UCMW轧机为对象,结合具体生产数据,利用abaqus有限元软件建立了UCMW轧机二分之一辊系静力学仿真模型。通过仿真分析获得了轧制力、板宽、中间辊弯窜辊、工作辊弯窜辊、中间辊偏置等工艺参数对轧辊变形的影响规律。结果表明轧辊在压下方向变形影响最大的为中间辊的弯辊及窜辊,而中间辊偏置会对轧制方向变形产生影响,随着偏置量的增加,轧辊变形方向逐渐稳定。     

轧辊轴承负荷特性数值解析

在三维弹性接触边界元法的基础上,根据轧辊轴承的特点,采用面力子单元法解析轧辊轴承负荷特性。本方法综合考虑了轧辊轴承内外圈和中间滚子的弹性变形,对于中间滚子弹性变形计算,运用了Ｈｅｒｔｚ接触公式,从而使计算程序大为简化,而且还能达到较高计算精度,为进一步研究提高轴承寿命方法和技术提供可靠的理论依据和解析轧辊轴承负荷特性的有效数值方法。     

Cr5型二中间辊失效分析及改进

从显微组织、热处理工艺等方面对Cr5型二中间辊开裂原因进行了分析。结果表明,热处理后二中间辊的残余应力大,残余奥氏体量较多是导致轧辊开裂的主要原因。通过采取多次高温回火,降低轧辊中的残余奥氏体量和残余应力,杜绝了二中间辊开裂失效现象。     

采用溢流工艺防止铸件气孔

轧辊是冶金设备的易损件之一。随着国民经济的发展，轧辊的需求量不断增加，致使轧辊生产厂家每年都要投入巨资来制造轧辊模具。轧辊的生产多为以上辊颈铸型、下辊颈铸型和中间辊身金属型三部分组合造型铸造。而其辊颈外型砂箱和辊身金属型的材质多为ＨＴ２００铸铁，上下...     

复合超硬质轧辊在高热负荷轧制条件下的应用

日本日立金属公司开发的外层超硬质合金、内层合金钢的复合超硬轧辊,在棒钢线材热轧生产中应用良好。现又研究在中间机架和扁钢的高热负荷轧制条件下应用,取得了结果。复合轧辊的制造采用超硬质合金套简在钢轴上进行热装或者使用键固定在钢轴上的工艺。与以前装配式超硬质轧辊相比本轧辊具有两个特点:     

Fe-V-Nb中间合金孕育剂对轧辊用高速钢组织和性能的影响

轧辊材料高速钢含有大量不同种类的合金元素,在铸造中这些合金元素能够形成不同种类的碳化物。在离心铸造的过程中,由于这些碳化物具有不同的比重,容易产生偏析,从而导致轧辊性能的下降。针对此问题,研究了Fe-V-Nb中间合金孕育剂的变质处理对轧辊用高速钢的微观组织及力学性能的影响。结果表明:与未经过变质处理的铸态合金相比,高速钢经Fe-V-Nb中间合金孕育剂变质处理后,晶粒得到细化,碳化物分布均匀独立。变质处理后,高速钢的硬度有所提高。     

钨渣铁合金在铸铁轧辊中的应用

钨渣铁合金是一种含W、Mn、Nb、Ta等元素的中间合金,具有多元合金化的作用,用其替代钼铁,不仅能提高铸铁轧辊的性能,而且可以显著降低轧辊生产成本。     

不锈钢铸轧薄带机组的工艺试验

介绍了不锈钢铸轧薄带机组的工艺试验情况,对进一步试验中的铸轧辊、中间包及移动小车等出现的问题进行了分析总结.     

Mc5-Ⅰ锻钢工作辊的研制

通过对有色铝板轧机后段工作辊的研制,开发了一种适应中等硬度中间辊及有色轧机工作辊的新型轧辊用材料.     

Mc5—Ⅰ锻钢工作辊的研制

通过对有色铝板轧机后段工作辊的研制,开发了一种适应中等硬度中间辊及有色轧机工作辊的新型轧辊用材料。     

轧机主传动万向联轴器辊端接头结构探讨

分析了衬板槽平面与叉头十字轴孔轴线的相对位置对辊端接头应力的影响 ,研究了轧辊扁头与衬板之间间隙所产生的冲击和应力集中 ,讨论了辊端接头中部过渡段结构对应力分布和制造质量的影响。提出辊端接头结构设计的优化方案     

Temperature and Thermal Expansion Analysis of the Cooling Roller Based on the Variable Heat Flux Boundary Condition

Planar flow casting (PFC) is a primary method for preparing an amorphous ribbon. The qualities of the amorphous ribbon are significantly influenced by the temperature and thermal expansion of the cooling roller. This study proposes a new approach to analyze the three-dimensional temperature and thermal expansion of the cooling roller using variable heat flux that acted on the cooling roller as a boundary condition. First, a simplified two-dimensional model of the PFC is developed to simulate the distribution of the heat flux in the circumferential direction with the software FLUENT. The resulting heat flux is extended to be three-dimensional in the ribbon’s width direction. Then, the extended heat flux is imported as the boundary condition by the CFX Expression Language, and the transient temperature of the cooling roller is analyzed in the CFX software. Next, the transient thermal expansion of the cooling roller is simulated through the thermal–structural coupling method. Simulation results show that the roller’s temperature and expansion are unevenly distributed, reach the peak value in the middle width direction, and the quasi-steady state of the maximum temperature and thermal expansion are achieved after approximately 50 s and 150 s of casting, respectively. The minimum values of the temperature and expansion are achieved when the roller has a thickness of 45 mm. Finally, the reliability of the approach proposed is verified by measuring the roller’s thermal expansion on the spot. This study provides theoretical guidance for the roller’s thermal expansion prediction and the gap adjustment in the PFC.     

制备非晶薄带冷却辊流动换热特性及协同优化

为改善平面流铸冷却辊的换热特性,提高Fe-Si-B非晶薄带的横向厚度均匀性,建立了冷却辊轴向换热通道数值计算模型。在分析现有通道流动换热特性基础上,提出一种球面形换热通道设计方法。基于场协同理论,综合换热与流阻,对所提球面形通道进行优化,并进行实验验证。结果表明:通道内冷却水换热效率沿水流方向逐渐下降,与冷却辊换热主要发生在靠近冷却辊内壁位置,现有冷却辊宽度中部温度远大于两端,轴向温差明显;球面形通道可以加强冷却辊中部换热,降低外壁温度、热变形和轴向变形差,进而改善非晶薄带横向厚度均匀性;随着球面半径的减小,通道中部换热明显增强,但流阻随之急剧增大;综合流阻与换热特性,存在最优通道优化半径。     

双液淬火对9Cr2Mo钢辊皮组织与硬度的影响

探讨了双液淬火冷却工艺对9Cr2Mo钢辊皮表面组织、硬度的影响,得到了最佳双液淬火冷却工艺。结果表明,单液水冷淬火后表面组织为粗大的回火马氏体,水油双液淬火后回火马氏体晶粒明显细化,并且形成了少量的贝氏体和残留奥氏体。双液淬火处理后,辊皮外表面硬度分布为中部硬度高,边部硬度低,使辊皮的使用寿命得到了明显提高。ø750 mm的9Cr2Mo钢辊皮水油双液淬火最佳冷却工艺为入水前炉外预冷时间300 s,水冷-油冷之间预冷时间控制在60~180 s。     

小H型钢万能轧制咬入变形与轧制力的研究

采用数值模拟的方法研究了小H型钢的万能轧制咬入变形过程。模拟结果表明:在咬入阶段轧件头部的翼缘产生横向扩张,高度、宽度尺寸偏大,腹板中间薄、两边厚;同时,轧制力变化对轧辊产生冲击,立辊所承受冲击更严重。     

UCM轧机中间辊接触疲劳硬化层深度研究

通过现场跟踪、形貌观测、硬度检测和理论计算的方法,对UCM轧机中间辊在正常轧制周期内辊身表面接触疲劳硬化层深度进行研究,给出了正常轧制下机后中间辊磨削运维的建议,降低了该类轧机中间辊失效的风险。UCM轧机中间辊在正常轧制周期内,在轧制力和辊间循环接触应力的叠加下,其辊身表面产生接触疲劳硬化,辊身中部硬度可提升HSD 1~2,相应操作侧硬度与新辊相比变化不大,但传动侧由于轴向窜入受轧制力和循环接触应力的作用在距端部100 mm左右位置硬度会增加HSD 5~6,接触疲劳硬化明显。根据Hertz接触疲劳理论计算得出,在此工况下中间辊辊身表面最大剪切应力出现在轧辊表面以下0.3 mm左右（半径方向）,通过设计直径方向0.6 mm的修磨量可有效去除疲劳硬化层,使辊身表面硬度恢复至新辊硬度值,随后继续上机使用可有效降低轧辊失效的风险。     

立辊形状对板坯断面形状的影响

基于弹塑性有限元理论,利用大型有限元计算软件ANSYS/LS-DYNA,对中厚板生产的立辊轧边变形进行了模拟计算,分析了不同形状立辊对轧后狗骨形状的影响。立轧后板坯头、尾部存在不同程度的失宽,狗骨高度最大值出现在板坯中部,采用孔型立辊或锥形立辊可提高轧制过程的稳定性。     

带槽轧辊制造方法的进展

叙述了几种带槽轧辊的制造方法;铝合金环法克服了传统的分段冷型法工艺复杂、成本高、不能获得沿轧槽均匀分布的硬度的缺点;通过排出铝液的时间来控制带槽轧辊的性能,是制造大、中型带槽轧辊的一种先进方法。铸钢和半钢带槽轧辊降低了材料的消耗;这种新的生产高合金孔型轧辊的方法或许会在小型轧辊上采用     

六辊轧机薄带轧制过程辊端压靠治理技术的开发

针对六辊轧机薄带轧制过程中工作辊在板宽以外容易出现辊端压靠,以及压靠发生后影响产品板形与板厚控制精度、增加辊耗的问题,经大量现场试验与理论研究,并结合六辊轧机的设备与薄带轧制的工艺特点,从辊型曲线的优化设计入手,提出了一套适合于六辊轧机薄带轧制过程辊端压靠治理技术,有效治理了辊端压靠,提高了带材的厚度控制精度(或延伸率控制精度),同时改善了成品的板形质量,减轻了因中间辊窜动而引起的辊间压力分布不均匀、出现尖峰分布等因素带来的副作用,使轧辊使用寿命得到提高。相关技术已应用于某冷轧薄板厂1220UCM平整机组的生产,使用效果良好,具有进一步推广应用的价值。