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。     

宝钢2050粗轧带钢宽展规律仿真研究

采用大型刚塑性有限元软件建立立轧/平轧的三维热应力耦合轧制模型,并将其应用到宝钢2050粗轧机组仿真研究中.选取宝钢轧制带钢的现场实际参数进行模拟计算,得出的粗轧出口宽度值与实测值吻合良好,充分验证了模型的有效性.为了解决宝钢2050粗轧机组宽度难以控制的问题,本文对现场各种轧制工艺的宽展进行了仿真计算,并给出了自然宽展、纯狗骨宽展、综合宽展的分布规律.     

立辊辊槽磨损对板坯断面形状的影响

针对热连轧粗轧段板坯在线调宽生产中立辊辊槽的磨损对轧制后板坯截面“狗骨”形状的影响,本文基于弹塑性有限元理论,利用有限元软件MSC．Marc,对在不同侧压量下,采用新立辊、磨损中、磨损后立辊和磨损的理想极限平立辊四种轧制条件下对应的板坯截面形状变化进行了仿真分析。得出了立辊辊槽磨损对“狗骨”形状的影响规律,随着磨损加深,立辊辊槽宽度增大,“狗骨”形状明显。     

立轧狗骨形状模型的研究现状与展望

实际生产中多采用平立交替的轧制方法来控制热轧产品宽度。在立轧过程中,由于轧件的宽厚比大,变形主要集中在板坯边部,形成狗骨形状。本文介绍了狗骨形状产生的原因,以及国内外学者对狗骨形状模型的实验和理论研究现状;概括了压下率、立辊直径和板坯厚度对狗骨形状的影响规律,并对立轧狗骨形状的进一步研究进行了展望。     

热连轧带钢头尾鱼尾形状模拟控制研究与应用

针对某钢厂1500热连轧机组粗轧区轧制过程的工艺特点,利用ANSYS/LS-DYNA建立了立辊/水平辊轧制的三维弹塑性有限元模型。研究了带钢在不同的立辊侧压量、水平辊压下量、板坯的原始宽度和厚度对轧后中间坯头部和尾部形状变化规律的影响,建立控制头尾形状的短行程控制曲线模型用来改善头尾形状。通过现场实际应用可以看出,此短行程控制模型能够有效的减少头尾失宽及鱼尾长度,从而减小头尾切损量,提高成材率。     

工程法与滑移线场组合解析立轧轧制力

提出以工程法与滑移线场组合求解粗轧过程立轧轧制力的方法。基于立轧的变形特点,绘制出经立轧道次后轧件塑性区的滑移线场,根据立轧中狗骨区滑移线场的几何特点,确定了立轧后塑性区的最大深度。然后应用工程法在轧件塑性区域内建立力平衡微分方程并联解屈服条件得出立轧轧制力的解析解,并对此立轧轧制力模型的物理意义进行分析。使用有限元模拟对立轧变形规律进行总结并与组合解法解得的立轧轧制力模型进行比较,误差较小,验证了此轧制力模型的物理意义。将建立的力学模型预测的轧制力与实测数据比较,误差不超过10%。     

热连轧粗轧立辊磨损模型的研究与应用

在热轧带钢生产过程中,粗轧立辊会不可避免地出现磨损现象。立辊磨损沿辊面非常不均匀,下线轧辊辊面呈梯形,最大磨损处磨损量可达5 mm。这严重影响了粗轧模型的设定精度,从而使带钢宽度控制精度降低。为了提高模型对立辊的设定精度,对辊面磨损范围各个位置的磨损量进行了分区计算,建立了新的粗轧立辊磨损计算模型。该模型在某1 500 mm热连轧生产线的应用表明,粗轧立辊磨损量计算值与实测值吻合较好,粗轧模型宽度预报稳定、准确。     

弯辊力对带钢凸度影响的有限元分析

应用有限元软件MARC,采用弹塑性有限元法对薄带钢四辊冷轧的轧制过程进行了模拟,并分析了轧后板形.计算模型耦合了支撑辊与工作辊之间受力、工作辊与带钢之间受力及其三者之间的变形问题,减少了计算模型的假设,使计算结果更精确可靠.通过模拟阐述了轧后带钢凸度的特征,得出了弯辊力对轧后带钢凸度的影响,通过对工作辊变形的分析,得出了工作辊变形对带钢凸度的影响.     

立轧—在型钢孔型设计中的应用

孔型设计技术在过去的15年中已取得了重要进展。计算机辅助孔型设计(CARD)系统的开发推动了孔型设计向前发展,并有可能促使塑性理论的发展。本文阐述了应用工程塑性理论进行立轧理论分析的一种简单方法。这种理论被应用到孔型设计中,轧制钢轨连接件时可由几个平轧道次,一个精确控制断面形状、尺寸的预立轧孔型,和一个成品孔型代替传统的五个成形孔,因此只需在精轧道次轧辊上有孔槽。即使是对于复杂的型钢,在轧制规程中应用立轧轧制方法也可以减少开槽辊的数量。其优点是减少了轧辊的备件和换辊时间,从而提高了轧机的生产率。     

热轧带钢立辊调宽短行程控制模拟研究与应用

针对莱钢1500热连轧机组粗轧段立辊侧压调宽轧制的工艺特点,利用ANSYS/LS-DYNA建立了立辊-水平辊轧制的三维弹塑性有限元模型,研究了不同工况下的带钢轧后头尾端变形(失宽)规律,并据此建立了控制头尾端形状的短行程控制模型。通过比较可以看出,模型能够有效地减小头尾端失宽。这一成果已经应用于莱钢1500热连轧机宽度自动控制(AWC)系统中,并取得良好效果。     

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通过对传统孔型的讨论和模拟的结果分析,基于大塑性变形原理的晶粒超微细化方法,提出了均匀大应变棒材轧制的新型孔型设计思想,建立了以多向大塑性变形加工为特点的扁椭圆系列孔型.采用非线性有限元法,建立了孔型棒材温轧过程数值分析模型,对比分析了新型孔型系列与传统孔型系列轧件断面内塑性应变分布规律,得出了在满足形状尺寸精确的条件下新型扁椭孔型能更好地将大塑性应变引入到断面中心,并使断面塑性应变趋于均匀,其中心处最大累积应变超过5.0,达到产生超微细晶粒的大塑性变形制备条件.     

Rolling of T-shaped profiled strip by the satellite mill

A new type of compact mill called a “satellite mill” is used for producing T-shaped profiled strip from flat strip. The mill comprises one large-diameter flat roll (central roll) and five smaller-diameter caliber rolls (satellite rolls) arranged along the periphery of the central roll. The flat strip is continuously passed through the five gaps between the central roll and the satellite rolls and formed into a T shape. All rolls are driven at an equal peripheral speed to restrain elongation of strip and to promote transversal metal flow. A guide shoe is provided between each two adjacent satellite rolls to prevent the strip from bulging out or buckling. Using aluminum as a model material, some rolling experiments were performed on the mill. T-shaped profiled strips with a thickness ratio (thickness of thick part per thickness of thin part) as high as three were rolled successfully. When deformation and force characteristics were investigated, it was found that, in comparison to a conventional multipass caliber rolling, the elongation of the strip is suppressed and the filling ability is much improved.     

基于高斯过程构建钢轨轧制力模型的方法

在钢轨轧制过程中,轧制力一定程度上对轧制参数调整有着指导或参考作用,一个成材率高、缺陷率低的轧制过程,必然会对应一个合理的轧制力分布。轧制力上冲过大不仅会使轧制状态靠近轧制系统的极点,稳定性降低,而且会导致轧辊磨损、疲劳加快,并将导致钢轨表面质量、规格波动等问题。采用高斯过程回归算法,基于现场生产数据建立了压下量与轧制力模型,为钢轨轧制过程轧制力的精确控制,提供了一种残差较小的统计模型。     

轧钢机力能参数神经网络预测

在分析轧机轧制过程中的力能参数的基础上 ,测量并计算了 50 0 mm轧机的轧制力。探讨了用神经网络模型确定轧制力的方法 ,预测了轧制力 ,并将三种方法得到的轧制力进行了比较。结果表明用神经网络模型预测的轧制力误差远小于基于传统数学模型计算的轧制力误差 ,它能较好他反映实际轧制过程的特征。     

冷连轧过程弯辊力模型研究与开发

弯辊力设定对高速冷连轧过程的板形控制至关重要。针对某1 750 mm冷连轧机组的设备与工艺特点,计算并分析了弯辊力设定对成品带钢板形的影响规律。深入研究了带钢宽度、单位轧制力、中间辊横移量、带钢入口厚度、带钢凸度、轧辊辊径和轧辊凸度等因素对最优弯辊力的影响。通过大量统计分析和理论计算,利用Origin软件进行多元回归拟合,最终建立了冷连轧过程最优弯辊力的设定计算模型。采用新模型设定计算弯辊力的最大偏差小于3.14%,成品带钢的板形标准差平均值降至2.64 IU,新模型对成品带钢板形质量的控制有明显改善和提高。实践证明：该弯辊力模型具有较高的板形控制精度和较好的板形控制稳定性,适合于工业生产。     

四机架冷连轧机轧制力模型的研究与应用

分析了鞍钢冷轧厂４机架冷连轧机轧制力模型,指出了其存在的主要缺陷,并提出了改进方案。通过理论推导和现场实验相结合建立了新的轧制力模型,由对比分析可知,新模型精度优于原模型。新模型在４机架冷连轧机支撑辊辊型设计和轧制规程优化中得到了应用。效果良好。     

控温大应变孔型轧制纤维细晶钢增韧机理的研究进展

孔型轧制纤维细晶钢是日本国立物质材料研究所于2003年研制成功的高强高韧钢铁材料,在受到强大冲击载荷时,断裂路径通过多重脱层断裂方式,能做到“打断骨头连着筋”的增韧效果。系统介绍了控温大应变孔型轧制纤维细晶钢的制备流程,纤维状细小晶粒组织和纤维织构的形成机理,以及冲击过程中的裂纹扩展路径。阐明了孔型轧制过程中温度和压下量对纤维细晶钢组织和力学性能的影响规律,总结了其在冲击和拉伸过程的增韧方式,以及韧脆转变过程中所表现出的逆温度效应,这种多尺度组织和似“筷子折断”式断裂方式为金属材料的强韧化提供了理论基础和实验支撑。     

冷轧平整过程轧制压力分布非线性有限元研究

利用非线性弹塑性有限元法,建立了冷轧平整过程仿真模型。运用该模型对平整轧制多组工况进行模拟,得到了薄带平整时轧制压力分布规律,与经典板带轧制理论中轧制压力具有单一峰值-摩擦峰不同,随着延伸率的改变,轧制压力分布呈现单峰、双峰等多峰分布。分析了张力、摩擦系数的变化对轧制压力分布的影响,模拟结果与实验数据基本一致。基于MSC.Marc软件平台,利用VB6.0开发了平整轧制过程专用有限元仿真软件,实现了冷轧平整过程的快速建模和仿真,结果后处理。     

四辊冷轧机板形前馈模型的研究

针对四辊冷连轧轧机,研究了采用工作辊弯辊力补偿的板形前馈模型。用Abaqus有限元软件模拟板形前馈模型参数,分析了轧制力波动量、轧制力对板形前馈模型的影响。对比了板形前馈模型有限元计算值和设定值,对比发现吻合较好。本文对于带材冷轧板形前馈模型参数设定具有重要意义。     

Cast-rolling force model in solid−liquid cast-rolling bonding (SLCRB) process for fabricating bimetal clad strips

Based on twin-roll casting, a cast-rolling force model was proposed to predict the rolling force in the bimetal solid?liquid cast-rolling bonding (SLCRB) process. The solid?liquid bonding zone was assumed to be below the kiss point (KP). The deformation resistance of the liquid zone was ignored. Then, the calculation model was derived. A 2D thermal?flow coupled simulation was established to provide a basis for the parameters in the model, and then the rolling forces of the Cu/Al clad strip at different rolling speeds were calculated. Meanwhile, through measurement experiments, the accuracy of the model was verified. The influence of the rolling speed, the substrate strip thickness, and the material on the rolling force was obtained. The results indicate that the rolling force decreases with the increase of the rolling speed and increases with the increase of the thickness and thermal conductivity of the substrate strip. The rolling force is closely related to the KP height. Therefore, the formulation of reasonable process parameters to control the KP height is of great significance to the stability of cast-rolling forming.