H型钢热轧工艺综合仿真系统开发

针对目前H型钢多道次热轧工艺中轧件内部变形信息不透明问题,以ABAQUS求解器为基础构建了一个综合仿真系统.该系统可模拟分析各道次轧制过程中轧件内部应力、应变和温度场分布情况,同时较好地解决了以往仿真系统中前处理操作繁琐、道次间网格重构困难以及后处理信息提取不便等问题,实现了分析流程的自动化.以H400×200型钢的粗轧第一道次和一、二道次间隙的分析为例,验证了系统的可靠性.     

大型H型钢开坯轧制中的弹性轧辊仿真分析

为了研究在H型钢轧制过程中轧辊的受力与变形以及变形对轧件轧制的影响,本文以莱钢大型H型钢生产线HN900×300的开坯轧制为例,在有限元软件ABAQUS平台上基于弹性轧辊建立三维热力耦合有限元模型,并考虑了扭矩的单侧输入。根据仿真结果,本文重点分析了轧辊的应力规律和弹性变形。最后将轧辊受到的接触反力与生产规程上的轧制力进行对比,验证了该分析的可行性及有效性,为进一步研究H型钢连轧工艺提供参考。     

用截交线法判定轧件的咬入接触点

确定型钢轧制时轧件的咬入点对实现稳定轧制有重要意义。基于对轧件与轧辊截交线的分析,提出了在二维直角坐标系中确定轧件咬入接触点的方法。该方法具有易于操作、实用可靠等优点。     

粗轧变形区温度场实验及仿真

轧制变形区温度场的分布是轧制力及轧件微观结构预测的重要参数之一。采用实验和有限元的方法研究了铝板热轧过程,侧重轧件变形区温度的分布,并对变形区接触热传递系数的分布规律进行了分析;以此作为轧辊轧件间传热模型,建立了实验轧制的数学模型。结果表明,轧件在轧制变形区存在较大的温度梯度,并且与实验结果吻合较好。     

铜包铝复合电力扁排热轧过程温度场的数值模拟

采用刚塑性有限元法,以大型有限元软件DEFORM-3D为分析工具,考虑界面接触传热,对铜包铝复合电力扁排热轧成形过程进行了三维温度场模拟.结果表明:在轧件开始咬入与轧辊接触后,纯铜表面中部的温度先降低后升高,由于纯铜与轧辊的接触传热,轧辊与纯铜的接触部分温度低于铜包铝扁排侧部金属的温度;由于接触摩擦与塑性变形功转化为热量,开始轧制后轧件表面温度有所升高;轧制后铜包铝排铜层表面和铝芯的边部温度高于中部温度,由表及里温度升高;随着压下率的增大,在变形区轧件温度升高幅度增大;随着轧制速度的提高,在变形区铜层和铝芯温度变化更为剧烈,轧制后温降速率减小.     

基于有限元的门架型钢缺陷分析及孔型优化

针对莱钢型钢厂H120门架型钢热轧时K5轧件内槽凹坑及成品内槽折叠缺陷问题,对粗轧孔型系统进行了有限元模拟。分析了粗轧阶段变形特点,并根据K5孔型轧制稳定阶段接触弧区域轧件的受力情况,分析了缺陷产生的原因。以此为基础,优化了孔型系统,基本解决了成品内槽横折叠缺陷问题。     

耐候H型钢圆角翘皮缺陷的成因分析与改进措施

针对马鞍山钢铁股份有限公司大H型钢分厂生产的Q345NQR2耐候H型钢圆角翘皮缺陷问题,采用金相显微镜和扫描电镜分析的方法,分析了缺陷形成原因。结果表明,翘皮缺陷与基体存在明显分层,为热轧工序孔型不合理,万能轧制时轧辊圆角对轧件圆角切肉,轧制过程中把金属压入轧件所致。通过优化开坯机孔型、调整万能轧机水平度等措施,有效减少了此类翘皮缺陷的发生,显著提升了产品质量和经济效益。     

汽车铰链热轧扭转变形的有限元分析

针对型钢铰链在热轧过程中常见的扭转缺陷，建立了轧件轧制过程的有限元模型，并采用正交试验分析了轧辊直径、电机转速和孔型偏转角对轧件扭转变形的影响。结果表明：随着轧辊直径的增加，扭转角逐渐增大；随着电机转速的增大，扭转角先增大后减小；随着孔型偏转角的增大，扭转角先增大后逐渐减小，在孔型偏转角为7.6°时达到最大。孔型偏转角对扭转变形的影响较大。通过回归模型求得，在轧辊直径为369 mm、电机转速为675 r/min、孔型偏转角为13.13°的工艺参数条件下轧件的扭转角最小，并采用轧制试验验证了模型的准确性。     

轧制过程中H型钢轧制压力的变化情况分析

H型钢的轧制压力分布是研究人员非常关心的问题。本文采用显式动力学有限元分析的方法 ,模拟了不同变形参数条件下H型钢在万能轧机中的变形过程 ,得出了影响H型钢轧制压力变化趋势的主要因素 ,并对其产生原因进行了分析。计算结果显示 :轧件腿宽、温度、内宽和腿腰延伸比 ,对轧件腰部轧制压力的变化趋势有比较明显的影响。轧件的腿宽和初始厚度 ,对轧件腿部外侧轧制压力的变化趋势有较明显的影响     

小H型钢万能轧制咬入变形与轧制力的研究

采用数值模拟的方法研究了小H型钢的万能轧制咬入变形过程。模拟结果表明:在咬入阶段轧件头部的翼缘产生横向扩张,高度、宽度尺寸偏大,腹板中间薄、两边厚;同时,轧制力变化对轧辊产生冲击,立辊所承受冲击更严重。