齿型辊辊型曲线对波纹轨腰钢轨轧制力的影响

波纹轨腰钢轨是一种特殊的钢轨结构。轧制波纹轨腰钢轨的水平辊由于其外形接近于直齿齿轮而被称为齿型辊。齿型辊的辊型曲线对波纹轨腰的轧制成品质量、成形过程及轧制力均有较大的影响。设计了轧制波纹轨腰的齿型辊辊型曲线,建立了波纹轨腰钢轨轧制的有限元模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件模拟了波纹轨腰钢轨的轧制过程。在相同压下量和轧制速度条件下,比较了波纹轨腰钢轨轧制时,实验用辊型曲线和设计辊型曲线轧制力的大小。根据分析结果,设计辊型曲线的轧制力明显小于实验辊型曲线的轧制力。因此,优化辊型曲线从而减小轧制力是必要的。     

型钢新品种——波纹腹板H型钢

国外目前对H型钢的研究和开发正在向断面性能更加优化方向发展,使之薄壁轻量化。在实际使用时,H型钢梁的破坏原因之一是腹板刚度不足所致。腹板发生局部失稳后,梁的截面不再对称,它的强度和整体     

一种基于激光测距波纹板机器人自动焊接轨迹恢复方法

基于国内外波纹腹板H型钢机器人自动焊接研究情况,提出了一种机器人自动焊接波纹板的新方法. 基于工控机系统可离线编程及运行过程中实时存储数据的优点和机器人多自由度的良好可达性,通过编程使工控机与机器人之间实现交互通信,借助编码器和传感器外部设备与采集卡配合使用实现数据的采集与存储. 利用改进后的限幅滤波算法处理数据,将处理后的数据传输至机器人,机器人执行程序文件,从而实现波纹腹板H型钢的机器人自动焊接. 结果表明,该方法是可行的,且具有很高的实用性,旨在为将来波纹腹板H型钢的自动化焊接发展提供一个参考.     

新品种H型钢板桩

最近,日本川崎钢铁公司开发了腹板尺寸可以自由变化、翼缘宽度比普通 H 型钢板桩更宽的两种新品种 H 型钢板桩,即 FH 钢板桩(两爪型)和 FH 钢板桩(单瓜型),定于1990年4月开始正式销售。两爪型钢板桩是用直线形钢板桩作为两个翼缘,用厚板作为腹板,通过焊接制成的。单爪型钢板桩是将剪切的 T 型钢焊接在直线形钢板桩上制成。     

H型钢辊式矫直残余几何形态的理论研究

针对H型钢腹板薄、翼缘宽的特点，基于弹塑性理论推导了H型钢辊式矫直时反弯挠度和残余曲率的计算公式。结合实例分析表明，运用文献[1]的公式求出并设定的可调辊压下挠度进行矫直，对于H型钢的任何原始弯曲矫直后残余几何形态均符合国标。     

H型钢X-H轧制中R处缺陷的研究

采用有限元数值模拟法研究了H型钢在X-H轧制中万能孔型轧辊的磨损规律,发现,H型钢R处的折叠和刮丝是由于腹板和翼缘变形不均匀从而造成内侧金属流动所致.若水平辊R尺寸过小,轧制件的金属流动将剧烈,致使平辊R处侧面过度磨损,上部出现棱角,下部出现凹槽,后者使轧件金属凸出,再次轧制时就会产生折叠和刮丝.采用双R机构的水平辊,能有效防止轧制件产生折叠和刮丝现象.     

H型钢压翼缘矫直的有限元仿真

通过建立H型钢矫直的实体模型和有限元模型,对压翼缘的加载方式进行了研究。在综合考虑各种非线性的情况下,仿真了矫直压下过程,得出了H型钢应力、应变等变化规律,并与传统压腹板矫直进行了比较,研究了压翼缘时矫直辊结构对H型钢的影响。     

波纹轨腰钢轨的变形特点分析

基于有限元软件ANSYS/LS-DYNY,模拟了波纹轨腰钢轨的轧制过程。分析轧制波纹轨腰钢轨时,咬入条件、变形区、伸长系数、前后滑区等与轧制普通钢轨的不同。通过其轧制变形特点的分析,找出轧制波纹轨腰钢轨轧制力大的原因。结果表明,轧制波纹轨腰钢轨时,只要轧件与齿型辊接触,就能保证咬入;轧制形变区的存在对金属起到了预变形的作用,同时也是轧制力较大的原因;为了保证波纹轨腰轨头和轨底的均匀伸长,应使轨腰的总体伸长系数与轨头和轨底的伸长系数一致。     

波纹轨腰钢轨的力学性能和显微组织研究

波纹轨腰钢轨是在波纹腹板H型钢的基础上提出的。建立了普通钢轨和波纹轨腰钢轨的有限元模型,用ANSYS/LS-DYNA软件比较了波纹轨腰钢轨和普通钢轨的动力学性能。并在材料实验机上进行了波纹轨腰钢轨的静力学实验。通过动态模拟和静力学实验均表明波纹轨腰钢轨的力学性能优于普通钢轨。对波纹轨腰钢轨和普通轨进行显微组织观测分析,波纹轨腰钢轨的显微组织与之相差不大。由此得出,波纹轨腰钢轨的力学性能优越的原因在于其特殊的结构形式。     

几何参数对梯形波纹腹板梁疲劳性能的影响

梯形波纹腹板梁是一种力学性能优良的新型焊接结构,相关研究表明腹板波纹几何参数对其基本力学性能影响明显,但目前对其疲劳性能的影响研究较少。针对梯形波纹腹板梁,采用参数化有限元建模法建模,以南侧焊趾处的倾斜段和疲劳危险点作为疲劳薄弱环节,以等效结构应力变程作为疲劳评定参量,研究腹板厚度t、倾斜角θ、过渡圆半径r和波高hr等几何参数对疲劳薄弱环节的影响规律。结果表明:倾斜角θ是影响梯形波纹腹板梁疲劳性能的最关键几何参数,生产制造中建议倾斜角θ选择范围在27°~37°;其他几何参数对梯形波纹腹板梁疲劳性能的影响不大,但必须结合实际制造工艺和倾斜角θ的取值进行综合考虑。     

万能轧机轧制H型钢变形区的研究

万能轧机生产H型钢一般需要与产品形状相似的异形连铸坯作为原料。通过对万能轧机轧制H型钢时变形区的分析,提出轧制时腹板减少的金属一部分用于延伸,另一部分转移到翼缘,参与到翼缘的展宽和延伸。这样,降低了腹板的延伸系数,增加了翼缘的延伸量,使翼缘的变形与腹板的变形之间更加均衡。为此,设计了新的万能轧机粗轧机X孔型,提出了相应的水平辊和立辊的压下量控制方案。经实践,采用该方法降低了万能轧机机组对坯料的要求,即可以采用方坯或矩形坯,增加了万能轧机对轧件的控制能力,提高了生产效率。     

热轧大型H型钢残余应力相关研究

在全轧程热力耦合计算结果的基础上,对大型H型钢冷却后的残余应力场进行仿真分析。得到了沿着长度方向大型H型钢腿腰连接部位及翼缘整体表现为拉应力、腹板为压应力的残余应力场计算结果。H型钢冷却过程中,腹板的残余压应力有可能导致腹板冷却波浪的产生。对使用过程中切割翼缘时残余应力场的转变过程进行仿真分析,得到当切口到达H型钢腿腰连接部位时,切口处拉应力突然增大的结果。切口处应力场的突然变化与腹板开裂直接相关,H型钢腹板的开裂属于脆性断裂。对控制大型H型钢残余应力的方法进行仿真研究,得到了通过翼缘外侧强制冷却改善残余应力分布的结果。     

H型钢腹板冷却波浪的调整

针对H800mm×300mm×14mm×26mm及H700mm×300mm×13mm×24mm等宽腹板窄翼缘大规格H型钢存在的腹板冷却浪问题,通过减少腹板冷却水、控制腹板和翼缘尺寸、减缓腹板在冷床上的冷却速率,腹板冷却浪得到较好控制。     

热轧H型钢腹板偏心原因分析及改进措施

分析了马鞍山钢铁股份有限公司H型钢厂热轧H型钢腹板偏心缺陷产生的原因，并提出了相应的改进措施。经实际应用，H型钢腹板偏心现象得到较好的控制。     

波形钢腹板梁全熔透焊缝高效焊接方法的应用及变形控制

波形钢腹板钢混组合梁桥是一种新型的公路钢桥梁结构形式,常规焊接工艺及焊后变形热矫正方法较难实现钢梁的高效、高质量、高标准厂内加工制造,通过波形钢腹板梁全熔透焊缝高效焊接方法应用及变形控制分析,以实现波形钢腹板梁腹板与顶底板全熔透角接焊缝的不清根高效焊接,以及通过新型变形矫正机进行钢梁焊后变形矫正,为实现波形钢腹板梁工厂内工业化、智能化、自动化建造打下坚实基础。     

H型钢开坯轧辊设计的有限元模拟与试验验证

为验证开坯轧辊设计的合理性与实用性,首先运用ABAQUS有限元软件建立了H型钢的开坯轧制模型,并通过Gleeble-1500热力模拟机测得了H型钢材料在不同温度及应变速率状态下的应力-应变曲线。然后,基于上述模型和数据,对H型钢的整个开坯轧制过程进行了有限元模拟,并结合H型钢的轧制试验结果,对比分析了H型钢的翼缘和腹板在各道次的轧制缺陷与精度误差。分析结果表明:所设计的H型钢轧辊辊形完全满足设计要求,H型钢在各道次的两侧翼缘的高度误差均能控制在5%以内,该误差是由于孔槽外形不完全对称,使得坯料轧制位置不正,造成偏移而引起的,可以通过进一步优化孔槽外形设计加以改善;腹板厚度存在较大偏差,但这种偏差可以通过开度控制予以修正。     

大跨度厚板波形腹板梁的制作工艺

烟台潮水机场工程大规模采用H型波形腹板梁和箱型波形腹板梁,波形腹板最大厚度达14 mm,截面高度最大达3.5 m,国内建筑行业尚无应用先例。波形腹板的精确成型和波形腹板梁的制作技术是本工程制作控制的重难点。本工程采用的技术对波形腹板梁在类似工程的应用有一定的借鉴和参考价值。     

大规格H型钢粗轧阶段轧制力模型研究

为了得到一个较为精确的轧制力,提取国内现有的900 mm×300 mm、700 mm×300 mm、500 mm×300 mm、600 mm×200 mm、500 mm×200 mm 5种大规H型钢生产线的轧制规程和孔型等参数,采用有限元分析软件Deform对二辊孔型轧制过程进行模拟,得到轧制力有限元仿真结果。再采用专用的电力测试仪器,测试该5种规格H型钢的实际轧制力。将仿真结果与实测数据进行对比,验证了模型的准确性。建立H型钢三维弹塑性热力耦合有限元模型,分析H型钢轧制稳定阶段的变形与应力分布情况,在艾克隆德法的基础上,使用平均压下量代替腹板压下量,对大规格H型钢二辊孔型轧制阶段的轧制力模型进行修正,并使用修正后的轧制力模型对几个典型道次的轧制力进行了计算,与修正前的模型对比,轧制力误差由40%减小至17%以内。     

H型钢万能轧制变形分析

借助有限元分析软件MSC.SuperForm2002对H型钢万能轧制进行了模拟,分析了金属变形特点.分析表明,由于变形条件不同,H型钢万能轧制腹板与翼缘变形不太一致.当腹板的延伸大于翼缘的延伸时,轧件出变形区后出现腹板增厚现象.为使腹板与翼缘延伸一致,避免轧制过程中出现缺陷,翼缘的压下率应大于腹板的压下率.     

热轧H型钢腹板波浪质量攻关

针对马鞍山钢铁股份有限公司H型钢厂轧制H700mm×300mm系列H型钢存在腹板波浪问题,从冷却和轧制工艺上进行了原因分析,从而提出了预防措施,使腹板波浪产品数量下降90%。