高速线材减定径机组轧件热变形研究

采用有限元仿真手段,对比分析了轧件在高速线材减定径机组中的变形特点、轧件宽展、轧制应变、轧制力及轧件温度的变化情况.研究结果表明,随轧制速度的提高,轧件出口温度升高.经4道次连续轧制后,轧件断面有效应变不均匀,轧件断面的最大有效应变值集中于轧件的中心位置,轧件的有效应变逐渐积累可达1.2,有效应变差值约为0.7.随轧制温度提高,轧件宽展略有降低,在850～1000℃轧制时,轧件的宽展值相差仅为0.128mm.     

高速线材减定径多道次孔型轧制有限元分析及工艺参数优化

采用显式动力学有限元方法对高速线材减定径多道次孔型轧制进行了模拟分析。通过模拟计算的结果,分析了各道次轧件在轧制过程中的宽展变化、等效应变及残余应力的分布、各道次轧制过程中的轧制力及道次间张力变化。根据分析结果,对轧制工艺参数进行了优化,通过调整工艺参数,各道次轧件断面得到了优化,各道次间实现了微张力连轧关系。     

棒材二辊矫直过程的有限元研究

利用有限元分析软件ABAQUS对二辊矫直的矫直过程进行数值模拟,得到棒材在矫直过程的矫直力随时间的变化规律,并对矫后棒材的塑性应变进行了分析。数值分析结果中矫直力与现场情况基本吻合,文章仿真结果可以为实际生产提供指导。     

高线轧机辊箱油膜轴承润滑特性分析

高线轧机油膜轴承工况条件极为恶劣,为了保证轧机油膜轴承在多种工况下的安全性,采用有限元方法耦合求解润滑方程和温黏方程,分析了不同工况下轧机油膜轴承的关键静动特性润滑性能参数,并对多种工况条件下轴承的润滑特性进行了校核。在高速重载工况下,轴承的温升偏高,可以通过增加冷却润滑油的流量或采用具有高热导率的轴承材料来加强散热;在低速重载工况下,轴承的比压较高,油膜厚度较小,可以通过增大轴承宽度来提高轴承的安全性。同时,应当减小轧机在恶劣工况条件下的连续运行时间,降低对轴承的损伤,延长其使用寿命。     

新一代高速线材核心装备技术的研究与开发

分析了高速线材轧制装备技术的现状及发展趋势,对传统的集中传动与前沿的独立传动线材高速轧制工艺装备技术进行了对比分析,并针对机组传动型式、孔型设计、速降及微张力、控制冷却模型及机组模态等问题进行了分析和研究。提出了基于双模块的独立传动高速线材生产装备技术,创新性地开发了以独立双模块为主要技术特色的新一代高速线材核心装备技术,简化了设备结构,提高了高速线材生产的灵活性,并降低了生产能耗及投资成本。     

模块化精轧技术在不锈钢高线中的应用

采用数值分析、有限元分析、实验室试验等方法研究了高速线材精轧变形宽展影响因素及宽展模型、模块化精轧机耦合刚度及刚度模型、高速轧制时咬钢速降控制策略。针对某不锈钢高速线材生产线精轧机组长期存在的稳定性差、收放料型不准确导致的产品尺寸精度波动大的问题进行升级改造,通过高适应性孔型系统、高刚度模块化高速轧机、高速轧制速降控制技术实现了模块化精轧技术在不锈钢高线中的应用。针对爬坡段易划伤问题,将滑动摩擦式爬坡导槽优化为滚动摩擦式三辊导槽,并将精轧前侧活套调整为立活套。改造后生产结果表明,模块精轧机运行稳定,锥箱振动值小于2.8 mm/s,精轧机组出口料型尺寸精度较改造前提高20%以上,最终产品尺寸精度及表面质量均得到了明显改善。     

线材减定径关键工艺装备技术的研究与开发

分析了高速线材及减定径技术现状,对减定径工艺装备相关的孔型设计、微张力控制、控制冷却模型、速比配置及换挡技术、模态分析等重要问题进行了研究。开发了先进的SRSCD线材减定径机组及水冷控温模型系统,可实现750 ℃低温轧制和40%～45%大压下,产品精度达到±0.1 mm,并在某不锈钢线材生产线上进行了定径机的高精度轧制验证,其产品精度达到研发目标,开发的SRSCD机组为线材生产技术升级提供了良好的手段。