热轧板坯头部翘曲的热力耦合仿真

根据某热轧厂R1轧机的轧制过程工艺参数,建立板坯在轧制过程中的三维动态非对称轧制的有限元模型,分析热轧板坯在轧制过程中头部翘曲的产生机理。通过仿真,分别探究轧辊辊径差、轧制线中心高度及板坯上下表面温差对轧件头部翘曲的单作用的影响规律,板坯头部翘曲的翘曲量随着非对称轧制条件程度的增加而增大。根据实际生产情况对R1轧机的轧制过程进行热力耦合仿真,综合考虑轧辊辊径差、轧制线中心高度和板坯上下表面温度差3个因素对板坯头部翘曲共同作用的影响,由仿真结果得到了有利于生产的"雪橇"式头部弯曲的轧制规程,从而对实际生产予以指导。     

热轧平整带钢C翘机理分析及措施

针对某厂S620GT热轧带钢平整后由下C翘改变为上C翘且其高度平均值达35.9 mm的问题，对带钢C翘方式改变的机理进行了研究。分析认为，平整机下支撑辊传动造成带钢上下表面塑性变形区、前后滑区长度、前后滑值、中性点位置、摩擦力大小等变化，形成上下表面应力差，产生上C翘缺陷。通过开展有限元分析，明确了平整工作辊的配辊要求，即上工作辊辊径大于下工作辊辊径，辊径差在3 mm以内；对比分析工艺参数，开展DOE试验，得到张力为影响热轧平整C翘的关键影响因子，轧制力、弯辊力为重要影响因子，并得到工艺参数的最优组合（张力 220 kN、轧制力 4 000 kN、弯辊力-50 kN）。平整工艺参数优化后，C翘缺陷高度平均值从35.9 mm降至21.5 mm，C翘缺陷控制的准确性与稳定性显著提高。     

轧制头部翘曲因素的研究

通过分析4300 mm轧板头部上下表面温差、轧制线高度、压下率大小、上下工作辊辊径配比、上下轧辊线速度配比等对钢板头部翘曲的影响,结合现场实际情况,找出了主要影响因素。在此基础上,通过上下表面温度控制、4300 mm轧机轧制线高度自动控制方法优化、轧制道次二级模型分配算法优化等方法 ,实现了轧制过程头部翘曲的优化控制,实际应用效果良好。     

传统工艺观念的突破—异径轧制技术

在传统轧钢生产方式中,轧钢机接触轧件的2只轧辊(以下称为工作辊)其辊径一般是相同的。在轧制时若轧辊上下配置是对称的,则可称之为“对称同径轧制”,如常见的2辊、4辊、6辊、12辊、20辊轧机等等;若轧制时上下轧辊不对称布置,即称之为“不对称同径轧制”,如3辊、5辊、HC轧机等等。同径轧制技术一直沿用至今。但随着人类科技进步及对轧制理论的深入研究,人们发现为解决某一特殊矛盾的需要,突破传统观念采取对称或不对称异径轧制技术可取得意     

预防中厚板轧制头部下扣途径探讨

针对中厚板轧制中头部弯曲问题,通过试验模拟及人工神经网络分析,找出了轧件厚度、轧制温度、上下辊速比、变形率等生产因素与钢板头部弯曲方向和弯曲程度的关系,从而可有效地控制钢板弯曲。     

1880mm热连轧轧制线高度控制技术

针对目前普遍采用的波浪型热连轧轧制线高度控制方法的不足，提出了辊面水平型和带钢水平型两种轧制线高度控制方法，并结合宝钢热轧厂1880mm热轧生产线，介绍了这两种控制思想的实现技术。应用表明，该技术能有效减少备辊数量，提高轧制稳定性。     

H型钢轧制过程的仿真分析

采用热力耦合弹塑性三维有限元方法,对莱钢H型钢生产线HN800 mm×300 mm规格产品的轧制全过程进行仿真.并采用网格重构的方法,重点分析了型钢轧制过程TM机组可逆连轧中轧件的变形行为和温度场分布.研究结果表明:轧件变形主要是翼缘变形,随着翼缘厚度的减小,还会出现金属内翻现象;同时,腹板和翼缘表面温差很大,在空冷200 S后,温差可达160℃左右.因此,分析掌握轧件的变形规律及温度变化情况,可以为生产实践提供理论依据.     

40Cr凸轮轧槽不变轧制工艺的研究

针对凸轮常见生产方法存在的材料利用率过低、产量低、生产周期长等问题,尝试了轧制成形工艺。基于DEFORM刚塑性有限元法建立了凸轮轧槽不变,只改变辊缝的多道次轧制过程的三维有限元模型。模拟分析总延伸系数不同时轧件的孔型充满度,确定出最佳轧制道次为2;分析坯料直径不同时轧件的孔型充满度及变形均匀性,确定出最佳坯料直径为Φ72 mm。在Ф160 mm×200 mm两辊轧机上验证了在最佳轧制道次和坯料直径下,40Cr凸轮的轧槽不变轧制成形工艺。实验得到轧件横截面组织分布与模拟应变分布规律一致,证明了模拟结果的准确性。     

热轧带钢头部翘曲有限元研究

结合宝钢2050热轧粗轧机组实际轧制工艺,建立带钢非对称轧制有限元模型.主要研究了在带钢轧制过程中,当板厚、压下量不同时上下辊速比、带钢上下表面温差对带钢头部弯曲的影响规律,并且对调整辊速比控制因上下表面温差造成的头部翘曲问题进行了详细分析,并回归出其关系模型.实践表明仿真研究结果可对热轧过程带钢头部翘曲自动控制模型提供修正数据.     

热连轧带钢立-平辊多道次轧制热力耦合三维有限元模拟

对热连轧Q345B窄带钢精轧立-平辊多道次轧制进行了三维热力耦合有限元模拟,分析了轧制过程中轧件温度场、等效应力-应变场及轧件表面特征点流动规律。结果表明,模拟计算的带钢断面中心点温度及平轧各道次稳态轧制压力与实测值吻合良好;宽度方向轧件边、角部与中心温差较大是导致边部金属应变不协调,上翻至带钢边部表面的主要原因;轧件角、边部由于冷缩效应存在一定拉应力,会影响轧件角部缺陷的愈合或扩展;采用立辊侧压调宽对轧件边部减薄和翻平宽展可能造成的边部缺陷有明显的改善作用。表面节点位置变化规律可为现场轧制生产中轧件边部缺陷的溯源分析提供便利。     

钢轨下腭轧疤缺陷形成机理研究

针对河北钢铁集团邯钢公司大型轧钢厂钢轨下腭轧疤缺陷问题,对缺陷形成机理进行了分析。结果表明,形成钢轨下腭轧疤缺陷的主要原因是轧件轨头和轨底部位金属量不均衡,在万能U₁EU₂轧机第1、第2道次轧制过程中轨头部位的延伸大于轨底部位,U₁E轧机第3道次轧出后轧件向轨底一侧偏斜且轨头部位前尖舌头较轨底部位长,咬入U₂轧机时轨头前尖撞击水平辊孔型下腭部位而导致辊面粘钢; 辊面粘结物粘结力较弱时,会形成咬入端非周期性下腭轧疤缺陷;辊面粘结物粘结力较强时,则形成周期性下腭轧疤缺陷。根据现场实际情况,提出了对轨形延伸孔轨底部位设计增加金属量约0.3%、轨形切深孔轨头部位设计减小金属量约0.1%、BD₁轧机帽形孔轧件高度设计减小约2%的治理方案,平衡了轨头、轨底部位的金属变形量,改进了万能U₁EU₂轧机各道次轧件前尖舌头形状,改善了咬入状态,彻底解决了钢轨下腭轧疤缺陷问题。     

φ10mm钢筋五线切分生产难点解析

针对φ10mm带肋钢筋五线切分生产中出现的切分刀粘铁、K_1孔顶出口及线差等问题进行了原因分析,提出K_1孔轧辊刻点区分五线的先进操作法,并在孔型、导卫系统、导卫安装、轧辊加工等方面提出了相应的解决措施,实现了φ10mm钢筋五线切分的稳产、高产。     

1 200 MPa级冷轧先进高强钢轧制稳定性的分析及控制

针对1 200 MPa级冷轧先进高强钢轧制不稳定问题,对热轧原料组织性能均匀性、冷轧压缩比、冷连轧机组轧制策略等进行了分析。结果表明,热轧工序投入边部加热器,采用分段冷却等手段,可有效降低热轧原料头尾部组织性能差异,保证通卷性能均匀,进而保证通卷轧制过程稳定;通过优化冷连轧机组压缩比,可有效降低材料本身的加工硬化强度,进而避免连轧机组后面机架的轧制超负荷情况;通过优化冷连轧机组轧制策略,可保证轧制过程中各机架均匀变形,避免出现轧制力差异较大的情况,进而保证轧制过程稳定。采用上述措施,1 200 MPa级冷轧先进高强钢轧制力控制在约15 000 kN,厚度精度控制在±0.06 mm以内,可保证该级别高强钢的稳定轧制。     

采用辊切轧制提高轧机吃坯能力

为了解决小轧机如何使用大连铸坯的问题，本文提出用辊切轧制的方法。并从轧件受力和不均匀变表两方面分析了辊切变形的机理；讨论了辊切轧制的孔型设计方法、配辊方法和导卫设计方法；分析了采用辊切轧制方法后可能带来的经济效益。     

厚板厚向温度分布对热轧过程金属变形的影响

基于温控形变耦合工艺下轧件厚向温度分布的特点,即使轧件厚向芯表温差相等,但厚向温度梯度不同,会对金属变形产生不同的影响。通过数值模拟,研究了厚板厚向温度梯度对轧件内部金属变形的影响。对于芯表温差为300 ℃的温度场,随着冷却强度与水冷时间的不同,沿钢板厚向会形成“近表层大温度梯度区+近芯部等温区”的混合温度场。随着冷却强度的增大,水冷时间的减少,近芯部等温区厚度逐渐增加。经模拟计算,当钢板近芯部等温区厚度增加至1/2板厚时,轧件芯部应变值减少约0.015。结果表明,大冷却强度、少水冷时间的温控形变耦合工艺,会弱化轧件厚向变形渗透效果。另外,随着近芯部等温区厚度的增加,头部沿纵向金属变形不均匀性减小,表明大冷却强度、少水冷时间的温控形变耦合工艺,有利于提高轧件头部沿长度方向的金属流动均匀性。     

安钢炉卷轧机高精度过程控制模型应用研究

针对安阳钢铁股份有限公司3 450mm炉卷轧机产品尺寸精度难以满足生产要求的问题,对炉卷轧机过程控制系统进行了改进。介绍了新过程控制系统的主要模型:负荷分配模型、温度软测量模型、轧机刚度模型、轧辊磨损模型、AGC模型,并对实际生产新旧模型厚度控制精度进行了对比。生产实践表明:在轧制6mm钢板时,采用新系统钢板头尾厚度基本没有超差,钢板全长的厚度偏差(测量最大值-最小值)小于0.23mm,轧制时采用新系统比原系统可多收得1块约15m长的合格钢板。     

终轧工艺对AM50镁合金轧板力学性能和织构特征的影响

采用不同的轧辊温度和速率制备AM50镁合金轧板,研究终轧工艺对镁板力学性能和织构特征的影响。研究表明：在轧辊温度为200°C和轧辊速率为5 m/min条件下制备的镁板的强度（极限抗拉强度：295 MPa;屈服强度：224 MPa）和伸长率（22.9%）之间达到较优组合;在热轧过程中,轧板的屈服强度主要取决于轧制温度,而织构强度则对轧辊速率更为敏感;提高轧制温度或轧辊速率均可改善AM50镁合金板材力学性能的各性异性。     

高强集装箱板平整轧制研究与实践

针对高强集装箱板在平整轧制过程中出现的轧制力大、边浪、翘曲等问题,分析了原因,提出采用2 500～3 500kN恒轧制力模式平整高强集装箱板、修改板形目标曲线避免边浪、提高防皱辊高度并采用上小下大轧辊直径配置形式等措施,保证了产品质量,满足了客户要求。     

Analysis of Mechanical Parameters during Hot Continuous Rolling Process of Titanium Alloy TC11 Rod

将Ф25 mm 的 TC11 钛合金棒材在四机架 Y 型轧机上连轧至Ф17 mm,孔型系统选为平三角-圆-平三角-圆。试验测试了轧件入口温度为 950 ℃时在四机架连轧过程中的温降,以及轧件温度为 750, 850, 950, 1050 ℃时不同压下量对应的轧制力、轧制力矩值;分析了轧件在不同孔型中轧制时的变形区几何形状;修正了轧制力数学模型;计算值与试验值偏差较小。因此,该数学模型计算的轧制力可以为 Y 型三辊轧制钛合金棒材提供理论研究和工程实践基础。     

热卷箱工艺控制的改进

针对华菱涟源钢铁有限公司2250热板厂在使用热卷箱轧制时轧制状态不稳定和产品质量下降,以及使用热卷箱轧制时轧件头尾温差反而增大的问题,通过优化工艺设备布置、温度控制模型、精轧过程控制模型等,实现了有热卷箱轧制模式与无热卷箱轧制模式的自由切换,并将有热卷箱轧制模式下的轧件精轧出口温度波动控制在一个较小的范围内.