超声振动影响低碳钢热压缩过程的分析和试验

为研究超声振动对低碳钢热变形中奥氏体再结晶过程的影响,基于Gleeble-1500热模拟试验和对变形后淬火试样原始奥氏体晶界观测,构建Q235钢热压缩变形抗力和奥氏体平均晶粒尺寸数学模型,对超声振动和常规压缩变形条件下低碳钢圆柱试样的热压缩过程进行仿真分析。结果表明,超声振动导致试样一端变形如倒置的伞状,发生奥氏体动态再结晶所需临界变形程度明显降低;奥氏体动态再结晶首先从试样超振激励端开始,变形后试样内最小奥氏体晶粒尺寸约为20μm;超声振动变形试验表明,试样表层组织纳米化,内部晶粒尺寸相比常规压缩明显细化。     

H型钢热连轧工艺过程数值分析

根据Gleeble-1500实验数据,建立Q235流变应力模型,并由压缩试样的金相观测结果计算出Q235奥氏体再结晶模型的相关参数。通过FORTRAN程序将其复合到ABAQUS显式积分算法的求解过程中,并选择某典型规格H型钢七架次热连轧过程进行分析。结果表明,采用本法在分析轧件宏观尺寸变化的同时,可以实时计算其内部奥氏体晶粒的演化过程。     

型钢热轧开坯过程金属变形分析

型钢热轧开坯是高温坯料在低温轧辊作用下的金属变形过程,高温下金属材料的变形抗力随温度和应变速率变化明显,而且变形中塑性功和接触面摩擦以及坯料和轧辊间的热传导、和空气对流换热、辐射散热等,将导致坯料温度场的变化。因此,利用有限元法分析变形过程时,必须同时计算温度场和位移场。采用Mises屈服准则和弹/粘塑性材料模型,推导了采用等向强化假设的材料物性关系中的塑性矩阵、温度修正矩阵、应变速率修正矩阵的具体表达式。分析了多道次H型钢孔型轧制的开坯过程,总结了坯料在孔型中的变形规律,通过和H型钢生产现场数据的对比验证了结果的准确性。     

H型钢精轧过程有限元仿真

热轧H型钢精轧设备采用连续式布置方式，整个过程中轧件塑性变形量较大，直接采用商用软件进行有限元分析，存在运算量过大、运算时间过长的缺点，并且运算过程会因单元畸变而中止。故此，采用网格重构的方法对连轧过程进行了分段式有限元模拟，通过对H250×125×6×9规格H型钢精轧过程的分析及结果验证，证实了该分析方法的可行性及有效性，为处理类似的金属塑性成形仿真问题提供了有益启示。     

型钢热轧全过程有限元仿真

提出了一种适用于型铜轧制及其类似过程的六面体网格重构方法。利用基于变步长中心差分格式的显式积分方法分析瞬态轧制过程；提取稳态单元集节点形成截面网格；利用隐式积分方法分析轧制道次间隙瞬态温度场；对型钢断面进行平面四边形网格划分并映射节点温度数据；利用六面体单元构建有限元分析模型，映射单元节点的温度、积分点的等效塑性应变，进行数值分析。     

喷射引流法天然气脱硫技术研究

天然气中的含硫酸性物质会引起管道腐蚀、环境污染、催化剂中毒等问题,对天然气进行脱硫不仅能避免上述问题,还可以增大天然气管道内的传输体积。研究了一种喷射引流器装置对天然气进行脱硫的技术,脱硫过程中选取碳酸钠溶液作为脱硫剂。介绍了喷射引流器的原理,对喷射引流器的结构设计进行过程推导和计算,然后通过实验验证了所设计喷射引流器的引射比,并计算了天然气的脱硫率。实验结果表明,喷射引流器结构设计合理,同时表明该技术可有效地对天然气进行脱硫处理。     

石油钻杆运移机构起升臂设计及优化

对石油钻杆运移机构起升臂进行了结构设计,使用ABAQUS进行了有限元分析,并根据分析结果对起升臂结构进行了优化设计。     

工艺参数对H型钢热轧过程奥氏体演化的影响

利用Gleeble-1500热模拟实验系统得到了Q235钢的高温流变应力数据,观测了完成变形瞬时原始奥氏体晶界,建立了流变应力及奥氏体再结晶数学模型。采用基于稳态判断的数值分析流程,对典型规格中翼缘E型钢多道次热轧成形过程进行了计算。分析了加热炉出炉温度、高压水除鳞强度、轧制变形速度、道次间隙时间等工艺参数对轧件内奥氏体晶粒演化的影响,并建立了估H 型钢腹板处奥氏体晶粒大小的数学模型。     

超声波塑料焊接临界温度场分析

采用多场耦合模型对超声波塑料焊接过程中的摩擦热和粘弹热进行了数值计算,并分析了超声振幅对焊接区温度场的影响. 基于计算结果,提出了超声波焊接过程存在临界振幅,当超声振幅低于该临界振幅时,不管焊接时间多长,都不能形成熔融焊接区. 制备了相应的试件并搭建测温系统对焊接过程进行测温试验,试验结果与数值计算结果具有较高一致性,进一步对临界振幅附近的临界温度场进行了分析和探讨. 研究临界温度场,有助于解决超声波塑料焊接过程中温度场难以控制的难题,同时为超声波塑料器件非熔融连接方法奠定基础.     

H型钢精轧入口冲击的有限元分析

采用半连续式布置的型钢轧机生产型材时,坯料在精轧机组的第一架轧制时会因坯料截面尺寸、表面温差等因素受到冲击作用.根据轧制力经验型公式分析影响冲击的主要因素,建立有限元模型,并用该模型分析了各因素对冲击力的影响.文中给出了影响因素的调整区间并提出了一些改进生产的建议.