提高辊套使用寿命的有效途径

介绍了铝连续铸轧机铸轧辊套的破坏形式,着重分析了辊套的装配应力、轧制应力、热应力等因素对辊套使用寿命的影响.基于ANSYS有限元软件,对辊套进行热结构耦合分析.得到辊套的应力场分布情况.并讨论了辊套疲劳失效的原因,提出了几种提高辊套使用寿命的有效途径.     

连续铸轧过程中的热-力耦合模型及数值计算

提出了具有强温变耦合特性的界面接触热导模型,采用第三类边界条件对铸轧过程中铸坯和铸轧辊辊套的温度场和轧制力分布进行了仿真,仿真结果与实测数据比较吻合。     

双辊铸轧热变形及热应力的数值模拟

结晶辊内部结构非常复杂,受热发生变形后,辊表面形状变得不规则,因此研究结晶辊温度场、热应力及热变形,掌握其分布规律,对于控制结晶辊的变形,得到均匀的铸带具有重要意义.以结晶辊为主要研究对象,采用热结构直接耦合方法计算结晶辊的温度场、热应力和热变形,为结晶辊的设计提供参考.结果表明,选用Be-Co-Cu作为结晶辊材质,辊转动30 s后,辊外表面温度和最大等效应力保持稳定,最高和最低温度分别为198和449℃,最大等效应力为1041 MPa;转动300 s后,辊内部温度及变形达到稳定状态,辊外表面径向位移都在0.4～0.5mm之间.通过对比Be-Co-Cu材质和钢材质的温度和最大等效应力,得出Be-Co-Cu材质更适合于制造双辊的结论.     

多辊轧机轧辊稳态温度场及热凸度研究

本文根据多辊轧机轧辊在轧制过程中的特点,应用变分原理建立了求解轧辊稳态温度场的有限单元法模式和计算程序;又应用热弹性力学理论导出了轧辊径向热变形的计算公式,此式中由于提出了温度分布为线性函数或二次曲线函数,使得计算过程简单可行,本文还通过一个实例详细介绍了上述方法的应用。     

铸轧辊辊套温度场及热辊型的数值模拟

介绍了求解铸轧辊辊套温度场所采用的有限差分法,即采用FTCS格式进行的二维轴对称坐标下的铸轧辊辊套瞬态导热分析;并在此基础上进行了相应热辊型的求解,所得结果对于优良板型的获得具有参考价值。     

连铸连轧机双体铸轧锟的装配技术

介绍了云南铝业连铸连轧机双体铸轧辊的装配工艺技术,并系统地对双体铸轧辊更换辊套过程中轧芯辊套的加工工艺和装配工艺的参数进行了阐述。     

变铸轧条件下铸轧辊三维温度场仿真研究

从常规铸轧入手，建立铸轧过程中铸轧辊三场模型，并利用数值解法求出了温度场分布在此基础上对不同铸轧条件下铸轧辊温度场进行了仿真从而为铸轧辊的热变形分析计算奠定了基础。     

带坯快速铸轧机铸轧辊辊套与辊芯应力分析

主要分析了铸轧辊的受力状况。铸轧辊在铝及铝合金板坯铸轧过程中既起冷却作用 ,又起压力加工作用 ,其受力状况极其复杂 ,通过对其受力分析 ,应用数值计算 (有限元法FEM)算出铸轧辊的应力分布 ,对铸轧辊辊套与辊芯配合联结的过盈量大小提供参考标准 ,求出最优点 ,即能满足铸轧中所需的最小结合力 ,又满足最佳应力状态 ,使其改善材料的机械性能 ,延长寿命 ,轧制出合格产品 ,提高生产效率     

铝铸轧辊辊套疲劳寿命数值模拟研究

铸轧技术是一种近终成形加工工艺,近年来受到很大关注,作为铸轧设备的心脏——铸轧辊更是研究的重点。本文综述了铸轧辊辊套温度场,应力场和热龟裂问题数值模拟研究的现状,提出了今后对铸轧辊进一步研究的重点。     

铝铸轧辊套的热疲劳及材料合理选择

简明扼要地分析了铝铸轧辊辊套内外表面的温度变化及辊套内热应力的形成及其变化规律,着重论述了辊套表面热裂纹的形成与扩展,提出了修正辊套表面热裂纹的措施及合理选择抗热疲劳辊套材料的要求,认为32Cr3MolV钢是一种较好的抗热疲劳裂纹的辊套专用材料。     

双辊薄带连铸用结晶辊套温度场及其热变形

利用非线性热力耦合有限元方法,对浇铸过程中结晶辊辊套的温度场分布进行了研究,并同时计算出了结晶辊的热变形.给出了浇铸稳定阶段的结晶辊温度场分布和热变形规律;分析了浇铸速度对结晶辊温度场和热变形的影响.通过分析得出,在浇铸稳定阶段结晶辊温度只在表层区域发生周期性变化,内部保持基本稳定,浇铸速度越低,周期性变化幅度越大.     

面向辊形磨削的热带钢连轧机工作辊热变形研究

热带钢连轧机工作辊下机后尚未完全冷却即进行磨削,残存的不均匀热变形导致磨削的工作辊辊形在空冷一段时间上机时很难达到工艺设定值.针对热辊形不易测量的特点,制定合理的物理测量方式,准确地测量了工作辊下机后的温度分布和热辊形.考虑复杂的工作辊换热边界条件,采用有限差分法对工作辊空冷时的温度场和热变形进行了数值模拟,计算结果与测试结果吻合良好.对工作辊下机后不同时刻的热变形进行仿真,通过将目标上机辊形和磨削时热辊形叠加来设定磨削辊形,为实现合理的辊形磨削提供了依据和计算方法.     

A thermal elastic-plastic finite-element analysis to roll-life prediction on the twin roll strip continuous casting process

The rolling force and roll deformation behavior in the twin-roll-type strip continuous casting process have been computed to estimate the thermal characteristics of a caster roll. To calculate the rolling force, the relationship between the flow stress and strain for a roll material and a casting alloy are assumed as a function of the strain rate and temperature, because the mechanical properties of casting materials depend on temperature. The three-dimensional (3-D) thermal elastic-plastic analysis of a cooling roll has also been carried out, to obtain roll stress and plastic strain distributions, with the commercial finite-element analysis package of ANSYS. Temperature field data for a caster roll, provided by the authors, were used to estimate the roll deformation. Therfore, numerical models considering the thermal and rolling forces have been developed to estimate the roll life. Roll life considering the thermal cycle is calculated using thermal elastic-plastic analysis results. The roll life is proposed in terms of roll revolution in the caster roll models with and without the fine crack failure on the roll surface. To obtain plastic strain distributions of the caster roll, thermomechanical properties of a roll sleeve with a copper alloy are obtained by a uniaxial tensile test for variation of temperature. The proposed analysis techniques have improved in caster roll design.     

热轧工作辊热磨削辊型的数值模拟与实验研究

热轧工作辊下机后冷却不充分即进行磨削,存在的残余热变形使得上机辊型,很难达到工艺设定值。针对轧辊下机后得不到均匀冷却辊型及准确热凸度的特点,以下机时测量的热辊型与其它时刻测量的热辊型的差值作为热变形实测依据与仿真对比。采用有限差分法对工作辊下机后的温度场和热变形变化过程进行仿真,其仿真值和实测值吻合较好。进而应用该模型对工作辊热磨削辊型进行研究,为轧辊热磨削辊型的设定提供了理论依据。     

高铬铸铁辊环的研究与应用

对锻轧机辊环的化学成分进行了科学设计，对辊环的离心铸造工艺、软化退火工艺、淬火工艺和回火工艺进行了深入研究。结果表明，新研制的辊环硬度高、硬度均匀性好，耐磨性好，使用安全、可靠，使用寿命已达到进口辊环的水平。     

双辊薄带连铸结晶辊辊形优化

 利用弹塑性热力耦合有限元法,对薄带连铸过程中,结晶辊温度场及其热变形进行了仿真研究,并利用试验数据对仿真结果进行验证,表明仿真结果具有较高精度。同时,根据仿真结果设定初始辊形,并利用有限元方法对辊形进行优化,使结晶辊在稳定浇注时保持良好辊形,使铸带厚度横向分布均匀。     

冷轧工作辊热凸度及其对板形影响

冷轧过程中工作辊的热凸度变化是决定带材板形质量的重要因素,研究分析工作辊的热变形及其对板形的影响对于提高带材质量有着重要的意义.以某厂1 450 mm冷连轧生产线为研究对象,运用大型有限元分析软件ANSYS与LS-DYNA分别建立四机架与五机架的工作辊二维热凸度有限元仿真模型和三维有限元轧制仿真模型,并将2个仿真模型相...     

连铸机拉矫辊辊面激光重熔纳米ZrO2基涂层性能

 为了提高连铸机拉矫辊的使用寿命,在H13钢表面等离子喷涂常规级和纳米级两种规格的ZrO2涂层,并对其进行激光重熔处理。利用有限元软件ABAQUS分析热障涂层对拉矫辊温度场的影响,利用激光共焦显微镜观察涂层表面和断面的组织结构,利用场发射扫描电子显微镜（SEM）测量涂层断面的元素分布,采用Gleeble-3800热模拟试验机考查涂层的抗热冲击性,结果发现,经激光重熔之后纳米级ZrO2涂层的孔隙率和微裂纹数量都明显少于常规级ZrO2涂层,并且纳米级ZrO2涂层的抗热冲击性都优于常规级涂层。