热轧H型钢生产工艺技术

简述了H型钢的发展现状及H型钢的应用特点,从轧钢工艺方面介绍了小型、中型、大型H型钢国内比较常见的几种生产方法,包括全连续、半连续以及半连续往复穿梭轧制法,并通过国内主要型钢厂的实例,对几种轧制方法进行阐述。同时介绍了国内H型钢未来的发展趋势及新技术的应用。

影响热轧H型钢翼缘厚度均匀性的因素分析与改进

针对热轧H型钢翼缘厚度尺寸不均匀现象,无法满足全截面尺寸的要求,结合马钢大H型钢产线生产工艺装备及流程,分析设备精度和工装条件的影响,并提出修复万能轧机立辊轴承座尺寸,定期校核轧机精度和优化轧边机孔型等改进措施,H型钢翼缘厚度均匀性得到很大改进。

基于改进的MOGWO高强度钢辊弯成形工艺的多目标优化

为了探究成形参数对高强度钢辊弯件成形质量的影响,并对工艺参数进行优化,提出了一种辊弯成形工艺优化方法。首先,应用LS-DYNA有限元软件模拟LG700高强度钢U型辊弯件的成形过程。然后,通过Box-Behnken响应面设计对高强度钢U型辊弯件进行仿真试验,分析辊弯道次、过弯角、辊站间距和辊缝间距等成形工艺参数以及厚度、法兰高度、圆角半径等几何参数对辊弯件偏差角和纵弓高度的影响,并通过拟合得到偏差角和纵弓高度二者的二阶响应模型。最后,采用改进的多目标灰狼优化(MOGWO)算法对特定尺寸辊弯件进行工艺优化,并通过实例进行验证。结果表明,将优化后的工艺参数用于高强度钢辊弯成形过程中导致其偏差角由0.78°降至0.24°,纵弓高度由1.58 mm降至1.20 mm,成形质量得到提高,满足相关产品的装配精度要求。

棒材控轧控冷工艺钢筋冷弯性能影响因素分析

针对公司棒材线生产设备及工艺的提升,控轧控冷低温轧制工艺的应用及市场上对冷弯要求的苛刻,出现小弯芯冷弯批量开裂甚至断裂的问题,对其生产过程中工艺参数的优化和改进。主要介绍了横肋α、β角设计及加工、横肋高度的优选,横肋根部倒角,低温开轧工艺的应用,控轧控冷工艺参数的选择,气体控制及时效处理等措施的实施;通过以上措施的实施HRB400Eφ18~φ32热轧螺纹钢筋2d小弯芯冷弯开裂比例由最高的30%降至1%以内,满足了市场上对热轧螺纹钢筋严苛的冷弯需要。

邻角精确控制的异型管辊弯成形过程数值模拟

针对汽车立柱用P形异型管多道次辊弯成形存在相邻凹凸角度偏差大、难以满足角度高精度要求的问题,基于弹塑性大变形理论,应用辊弯成形专业设计软件COPRA建立了P形异型管15道次辊弯成形有限元模型。结合实际生产过程,开展了完整成形过程的有限元仿真,分析发现焊管周长来料不足及P形异型管角部在轧辊孔型内金属流动不均、成形不到位是导致相邻凹凸角角度偏差过大的主要原因。结合仿真结果和生产实际,提出了选择合适的压缩系数、分配恰当的截面变形量和修正轧辊辊形三者相结合的邻角精确控制方法。应用所提方法进行了P形异型管辊弯成形有限元仿真,结果表明:仿真最终产品截面与设计截面基本一致,凹凸角的角度分别为90.5°和89.9°,角度偏差均在±1°的误差范围内;异型管辊弯成形金属流动到位,使得角部金属充满轧辊孔型,可改善P形异型管相邻凹凸角的成形质量。利用所提方法通过辊弯成形工业应用,获得了符合要求的P形异型管,其相邻凹凸角度精度分别提高了33.84%和36.70%,有效改善了P形异型管成形质量,可为生产实践提供依据。

津西拉森钢板桩U750×225规格锁扣耷拉的原因与控制方法

介绍钢板桩锁口耷拉缺陷形貌,通过对津西拉森钢板桩750×225规格锁扣耷拉的原因分析;对精轧孔型进一步优化,对精轧入口导卫进行优化改造,精确对延伸率与压下量的计算分配,从而将缺陷加以解决。

热轧花纹板成型过程数值模拟研究

采用Deform有限元软件对Q195花纹板轧制花纹成型过程进行数值模拟,分析花纹成型过程金属流动规律及不同压下率对花纹成型质量的影响.结果表明:900℃,压下率为14%,厚度为2.00 mm花纹板轧制过程中,花纹应力为76.2 MPa,花纹与基板之间的“过渡区”应力为261 MPa,不均匀变形主要产生在“过渡区”.随压下率(14%,17%,20%)增加,“过渡区”应力增大,花纹高度增高,当压下率为20%时,花纹底座形状良好,花纹高度适中,花纹板花纹成型质量最佳.

高寒地区铁路用新型珠光体钢轨研发

文章针对高寒地区铁路运营环境和钢轨服役性能需求,通过材料成分设计和热处理工艺研究,在实验室开发出性能优异的新型耐磨耐低温珠光体钢轨。试验结果表明:在化学成分为0.66%C-0.45%Si-1.10%Mn基础上,加入0.10%Ni元素对试验钢-40℃冲击功改善不明显,但冲击性能比不加Ni稳定。试验钢开始热处理温度提高至780℃后,可阻止异常组织马氏体产生,组织为珠光体加少量铁素体,-40℃冲击功可达20.1 J。

异型轨开裂失效分析

某U75V异型轨在二次热加工的过程中在轨腰处出现纵向裂纹。本文对普通钢轨、一次成形异型轨、热矫形(二次热加工)异型轨分别取样,进行了材料成分检查、力学性能试验及金相组织观察,同时利用扫描电镜、能谱仪对断口进行了分析。结果表明,两次热加工的钢轨晶粒粗大,并有过烧现象,表层有脱碳现象,并形成了网状组织。由于二次加热矫形时采用局部加热,加热区域在冷却时所受的拘束应力较大,导致在冷却过程中出现纵向热裂纹。

轧后控冷对重型H型钢组织和性能的影响

在重型H型钢生产中,轧制变形后的冷却过程是最终组织控制最为重要的途径。本文对重型H型钢轧后冷却过程进行有限元模拟和轧制实验研究。结果表明,采用轧后控冷工艺会在实验钢表面形成大量的回火索氏体;水冷时间从22 s增加到30 s,实验钢表面返温温度逐渐降低,回火组织层厚度增大,实验钢强韧性提高。当水冷时间为30 s时,返温温度达到650℃,在这个条件下实验钢获得最佳的力学性能。

小规格H型钢粗轧扭转影响因素分析

针对小规格H型钢粗轧过程中轧件出现扭转变形问题,以某钢厂小H型钢粗轧工艺参数为参考,利用Marc/superform有限元软件对粗轧轧制阶段进行模拟,分析轧件产生扭转变形的原因以及工艺因素对轧件扭转变形的影响规律。结果表明:小型H型钢粗轧过程轧辊轴向错位或来料偏扭都会引起轧件的扭转;减小孔型侧壁斜度对抑制轧件扭转程度作用明显;扩大槽底圆角能够增大翼缘外端部与圆角处接触面积,对轧件扭转起到一定的限制作用。文中孔型系统下V2,V5压下量比值越大轧件扭转越严重,立轧道次压下量比值控制在1.1~1.5范围更有利于提升轧制稳定性。

复杂薄壁高强耐热镁合金铸件铸造工艺研究

随着航天器制造技术轻量化的发展,镁合金的应用范围不断扩大,高强耐热镁合金作为高性能镁合金的代表,可以满足航天器轻量化的需求。本文通过对某型号复杂薄壁高强耐热镁合金铸件进行铸造工艺设计,对生产过程中铸件产生的缺陷进行分析并优化铸造工艺,优化后的铸件经荧光及X光检测合格。研究表明,铸件内外部冷速差是导致铸件产生裂纹的主要原因。铸件合格后对铸件本体进行T6热处理,结果表明本体的高低温力学性能优异,可以满足减重、高强耐热的需求。

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。

H型钢轧制力的数值模拟分析

利用显式动力学有限元技术模拟了H型钢的热轧变形过程,给出了各变形参数对H型钢轧制力的影响规律,分析了这些主要影响规律的产生原因。研究结果表明:腰部绝对压下率、内宽、水平辊直径、温度以及腿宽等因素对水平辊的轧制力有比较明显的影响;腿部绝对压下率、腿宽、温度以及腿腰延伸比等因素对立辊的轧制力有比较明显的影响。

H型钢轧制过程的计算机仿真

为解决H型钢轧制缺陷问题,用塑性有限元软件建立了H型钢的轧制模型,模拟了轧制过程,并用热力耦合法分析了轧件的变形和金属流动情况和腹板的轧制力分布。仿真结果与实测数据基本吻合。

H型钢控制冷却的有限元模拟

利用有限元分析方法对H型钢轧制及轧后冷却过程中温度场的变化进行数学模拟,并根据 H型钢温度场的分布规律,对控制冷却参数进行优化。结果表明:在轧后控制冷却过程中,若冷却水集中从 H型钢腿部外侧对其腰腿接合处进行快速冷却可获得较均匀的温度分布。该控制冷却方式适合现场应用,对指导生产具有一定的实际意义。

H型钢多道次可逆开坯轧制过程的三维热力耦合仿真分析

采用三维热力耦合弹塑性有限元方法对H型钢的多道次往复开坯轧制过程进行仿真分析,得到了各道次轧件的三维变形结果及三维温度场。详细介绍了有限元模型的建立,材料参数、边界条件及载荷的定义,对轧件温度场的分布进行了深入分析,并与现场实验数据相比较,模拟结果与实际情况吻合很好。研究结果为多道次轧制过程的热力耦合分析提供了参考。

H型钢热轧轧制力的数值模拟

应用热力耦合大变形有限元方法 ,模拟了 H型钢的热轧变形过程 ,给出了轧制力的大小及其分布方式。数值模拟结果表明 :H型钢腹板与翼缘外表面单位轧制力的最大值一般均出现在出口截面附近 ,且前者比后者大得多。此外 ,模拟计算值与实测值比较接近 。

H型钢开坯过程的热力耦合有限元分析

利用ABAQUS6.5对H型钢的开坯过程进行数值分析,由于单元的严重畸变导致数值分析的异常终止。为了保证数值分析过程的顺利进行,提出了一种适用于型钢轧制及其类似过程的六面体网格重构及数据映射方法,利用显式积分分析瞬态轧制过程、利用隐式积分分析轧制间隙的瞬态温度场,保证了较高的计算效率。基于ABAQUS6.5编制相关程序,分析H型钢的前两道次轧制,通过和直接利用ABAQUS6.5获得的结果进行对比,验证了方法的有效性,为型钢轧制等类似过程提供了确实可行的计算思路。

异型扁坯轧制过程的刚塑性有限元分析

利用刚塑性有限元方法分析异型扁坯的轧制成型过程 ,首次阐明了横向倾斜接触表面上节点速度分量之间的约束关系 ,得出异型扁坯宽展、筋高充满度的变化规律 ,其结果与实测值相吻合 。