计算机模拟在轧制孔型优化和控制中的应用

通过计算机辅助软件完成棒材轧制孔型优化中的计算、成形工作,调入经优化的孔型系列,应用计算机变形模拟软件,建立轧制变形中的温度场和应力应变场变化的模拟方法。采用计算机模拟手段预测控制轧制技术中温度扩散时间对于过程温度波动的控制水平,同时完成了不同润滑条件对于轧制变形集中区域大小影响的分析。最终通过实际轧制实验验证了优化后孔型道次变形均匀性的控制水平和控制轧制技术实际应用后性能稳定性的控制能力,结果显示,实际轧件各区域组织均匀一致,钛合金轧件间强度波动小于20 MPa,实现了孔型优化和轧制控制对于轧制稳定性提升的目标。     

唐钢3500mm中厚板轧机轧制过程的轧件跟踪

介绍了唐山钢铁集团公司3500mm中厚板轧机采用的自主开发的二级计算机控制系统，其中的轧制过程轧件跟踪系统可根据检测仪表信号和控制信号对轧件进行跟踪，设有独立的Oracle跟踪用数据库以记录轧件信息，并通过人机界面对跟踪信息进行显示和跟踪修正，实现了轧制过程的自动跟踪。     

螺旋孔型斜轧中轧件工艺非圆面积计算

螺旋孔型斜轧是一种回旋零件加工新工艺,具有效率高质量好材料利用率高等优点。由于变形机理特殊复杂,至今该技术只在形状简单零件上得到应用。轧件在轧制过程中产生的非圆的大小是轧辊设计的重要参数,对轧件缺陷的产生和轧件精度有很大影响。通过分析轧件和轧辊几何关系,建立了轧制过程中轧辊和轧件关系的数学模型,在此基础上得到了轧件工艺非圆面积计算公式,并用实际轧制实验进行了验证,结果表明该公式可以准确的计算由螺旋孔型斜轧工艺产生的轧件非圆面积。     

光整机张力变化对板形影响的仿真分析

带钢生产过程中,调整张力是控制产品板形、抑制板形缺陷、保证轧制过程顺利进行的重要手段。光整轧制过程中张力的加载有着两个重要的职能:实现微调带厚和拉伸矫正板形。文章以光整机为研究对象,基于ABAQUS建立四辊光整机轧制过程仿真模型,并进行一定长度带钢段的匀速连续轧制(即稳定态)过程模拟,研究了板带平整轧制过程中张力设定值与板形之间的关系以及张力大小对板形的影响效果。结果表明:张力增大可以促进轧件金属的纵向流动,加大轧件的厚向变形,减小出口轧件的凸度,且后张力的作用效果比前张力更显著,影响能力约为前张力的2.4倍。当张力增大时,带钢边部与中部延伸差在不断地减小,与前后张力对轧件厚向变形的影响趋势一致,带钢向良好板形方向发展。     

棒线材连轧工艺中的张力控制

1张力控制原理 以1#、2#轧机为例进行说明。图1为1#与2#轧机间存在较大张力时的力矩曲线图。由图可以看出，当轧件进入1#轧机但未咬入2#轧机时(即AB段为轧件在1#轧机中的自由轧制段)，轧件在轧机中处于自由轧制状态，此时未建立连轧关系，1#轧机所承受     

棒材粗轧机组无孔型轧制技术的开发与应用

通过对无孔型轧制的工业试验和技术分析，得出无孔型轧制可在大间距轧机上实现，脱方控制的关键点是导卫控制和宽展控制，翻平宽展能使轧件产生圆弧钝角，避免了应力集中和裂纹，采用无孔型轧制具有可统一坯料、提高轧辊寿命2-4倍、降低能耗6％～7％等优点。     

轧件形状尺寸柔性轧制的特点和应用

介绍了轧件形状尺寸柔性轧制技术。在钢板柔性轧制方面，分别阐述了变厚度、变宽度和圆形等异形钢板的生产和应用，以及常规和带活套两种冷轧差厚板轧制方法的技术特点及应用；在型钢柔性轧制方法方面，分别给出了外部尺寸固定H型钢轧制方法、可变腹板深度的H型钢轧制方法及孔型系统图。最后，讨论了横向变厚度轧制及三维变厚度轧制的类型、特点及其轧制方法和应用实例。     

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。     

新型轧钢机

俄罗斯一家钢铁厂制造了一种不要电动机和传动减速系统的二辊式轧钢机。该轧钢机的结构和轧制原理是；在上下轧辊上安装有石墨电刷，直接与轧辊接触。在轧辊的上方悬挂支撑着一块磁导体c当向轧辊和磁导体绕组供电，导入低压高安培电流后，就会产生一个垂直干轧辊和磁导体磁力线的磁场为。这一磁场力直接作用于轧件上，不象传统的轧钢机由轧辊带动金属轧件，而是金属轧件带动轧辊旋转，进行轧制。改变通向轧辊的电流方向，能使轧件可逆轧制，实现了二辊式轧机多道次往复轧制。由于磁场力直接作用于被轧金属的晶格上，使晶格位错滑移，变形容…     

轧钢生产新技术讲座(Ⅱ)──板带部分(1) 热带轧机工作辊在线磨削装置

近年来，为适应连铸技术的发展，开发了热装和直接轧制技术。实现热装和直接轧制，需要一系列的支撑技术，自由程序轧制便是其中之一。自由程序轧制技术打破了编制生产计划时在轧件宽度、厚度、板形、材质等方面的限制，为连铸和轧制的衔接创造了良好的条件。以往在轧件宽度方面有严格的限制，一般采用“窄－宽－窄”的轧制计划编排。工作辊横移是打破宽度限制的一项重要进展，已利用ＨＣＷ轧机实现了宽度的自由程序轧制［１］，在ＣＶＣ轧机上也实现了宽度的半自由程序轧制［１］。近年来，开发了具有良好板形控制能力的对辊交叉轧机（ＰＣ…     

非对称因素对热轧纯钛中厚板出口楔形的影响

针对纯钛中厚板热轧过程中可能出现的轧件断面楔形问题,结合四辊轧机设备和工艺的非对称特点,基于影响函数法建立双悬臂梁辊系弹性变形模型,研究对中误差、机架刚度差、坯料楔形、横向温差等非对称因素对轧件断面楔形的影响。结果表明对中误差、机架刚度差、横向温差对出口楔形的影响随着板宽和压下量的增大而增大,入口楔形对出口楔形的影响随着板宽增大和压下量的减小而增大。     

不同变形区组成下铝合金厚板蛇形轧制板曲率建模分析

蛇形轧制作为一种新型的轧制工艺为高性能厚铝板生产提供了一种新方法,但是传统的异步轧制弯曲曲率模型不能用于蛇形轧制,蛇形轧制缺少精准的轧后曲率计算模型。根据变形区的特征及中性点的位置,确定了变形区组成及其存在边界条件;塑性变形区最多可分成4个区,对不同组成情况的变形区进行了分析,建立了各种情况下单位压力和上、下部分累积剪应变偏差模型,在此基础上建立了剪切应变引起的弯曲曲率模型,根据流动准则建立了轴向应变引起的弯曲曲率模型,最终建立了不同辊径比下的蛇形轧制的弯曲曲率模型。考虑到厚度方向变形的不均匀性,在建模过程中引入均匀系数E,使模型更加精确。采用Ansys模拟和实验数据进行了模型精度的间接验证。结果表明,与模拟和间接实验结果相比,最大和最小相对误差分别为10.71%和0.34%,证实了模型精度,可应用于弯曲曲率预测及控制;同时研究了不同工艺参数（偏移量、辊径比、压下量、工件初始厚度等）对弯曲曲率的影响规律。研究结果为厚规格铝板蛇形轧制生产提供重要理论和技术支持。     

辊式楔横轧楔入轧制几何分析

在对楔入轧制过程分析的基础上 ,建立了辊式楔横轧楔入轧制接触面的数学模型。建立了轧制接触面方程及其边界方程 ,得到了不同工艺参数条件、不同轧制阶段下的接触面几何关系。     

中厚板生产MAS轧制过程设定模型的分析

以DEFORM-3D软件为基础, 分析了中厚板轧制过程中材料的横向流动规律及代表性的轧件端部曲线方程。以端部缺陷代表性的曲线方程为基础, 构建了MAS轧制过程控制参数的在线设定模型。实验表明: 该MAS轧制过程设定模型可以较大幅度地减小端部量, 提高成材率。     

中厚板边部裂纹缺陷的成因分析及对策

边部裂纹缺陷是中厚板常见的表面质量缺陷之一。分析表明,钢板边部的多条纵向微裂纹是连铸坯轧制过程中棱部侧翻产生的折叠。通过提高钢水纯净度, 控制连铸坯冷却强度,减小横轧展宽量,提高板坯加热均匀性,保证轧制压下量等措施,可大大减轻中厚板边部裂纹缺陷的程度。     

铝合金连杆的楔横轧制坯优化研究

针对某汽车用铝合金连杆,在传统模锻制坯工艺的基础上,提出了楔横轧制坯的毛坯计算方法:首先确定计算截面位于毛坯的杆部还是头部,然后根据杆部、头部的位置不同给出该截面的计算直径和确定其长度的方法;进而分析了楔横轧制坯时坯料形状的优化评价指标;并对具体的铝合金连杆进行了有限元模拟.结果表明:采用楔横轧制坯,不仅加工工艺简单,...     

楔横轧二次楔轧制内部孔腔产生原因分析

针对楔横轧二次楔轧制比单次楔轧制更容易产生内部缺陷的事实,通过在H630轧机上实验轧制进行了验证。并利用有限元法比较二次轧制与一次轧制的轧件的应力特点,分析楔横轧轧件的内部应力应变场及其历史演变过程。解释了楔横轧二次楔轧制容易产生内部孔腔缺陷原因是相对于单次楔轧制二次轧制受的横向拉应力、最大剪应力和最大剪应变值较大,交变次数较大;轧件在二次楔轧制时的塑性降低,应力和应变增大。     

中厚板侧弯与楔形的关系分析

基于中厚板轧制过程,分析了中厚板轧制过程中发生侧弯与宽度方向楔形的关系,引入比例厚度差定义,推导出钢板不出现侧弯的条件是轧前、轧后的比例厚度差相等。在此基础上分析了比例厚度差变化与侧弯大小的关系,推导出入口厚度宽向分布均匀时的侧弯量和侧弯曲率半径计算公式,同时给出入口厚度宽向分布为楔形分布时侧弯方向与比例厚度差变化的关系式。实际测量数据表明,侧弯量计算结果误差在12%以内,同时合理解释了产生厚度薄的一侧对应延伸率小的现象的原因。     

平板楔横轧工艺在挡圈钳制坯上的应用

介绍了平板式楔横轧的工艺特点，分析了挡圈钳的变形工艺及设计了轧件。阐明了楔横轧模具的主要设计参数。计算了挡圈钳楔横轧模具的孔型尺寸。通过挡圈钳楔横轧制坯工艺的实践，分析及比较了新旧制坯工艺的技术经济。     

工艺参数对楔横轧一次成形气门毛坯螺旋痕的影响

采用楔横轧工艺,在轧制过程中轧件的已轧表面经常产生带倾斜角螺旋状凹痕缺陷。为解决气门毛坯材料5Cr21Mn9Ni4N应用楔横轧轧制更易出现表面螺旋痕的问题,以DEFORM-3D 6.0软件为有限元模拟工具,对不同工艺参数下轧件跟踪点的应力场进行研究。在楔横轧H500轧机上进行不同工艺参数轧制实验,计算每个轧件螺旋度,并对其进行比较分析。由有限元模拟结果和实验结果得出,对轧件表面螺旋痕影响最大的是成形角,其次是斜楔尖部圆角,再其次是展宽角。工艺参数对表面螺旋痕影响规律是,随成形角的增大,表面螺旋痕先减小,后增大;随斜楔尖部圆角和展宽角的增大,表面螺旋痕减小。并得出,在其他参数已确定的情况下,成形角取28°、展宽角取8°40′、斜楔尖部圆角取10mm时,楔横轧轧制气门毛坯不容易形成表面螺旋痕。