热轧H型钢端部翼缘内并外扩整修工艺试验

通过对热轧H型钢翼缘内并外扩缺陷整修的试验和分析,提出了整修工艺方案,并在实践中得到了生产厂和用户的认可。

小型H型钢超快冷“内并外扩”的有限元模拟

超快速冷却对于H型钢的组织优化和性能提升具有重要的意义,冷却后的"内并外扩"是影响产品质量和生产稳定性的重要因素,也限制了超快速冷却工艺的推广和应用,在H型钢冷却过程中,换热系数是关键参数。为了研究换热系数对小型H型钢超快冷条件下"内并外扩"的影响,采用有限元模拟计算软件Abaqus建立了轧后冷却二维热力耦合模拟计算模型。考虑翼缘、腹板、R角处不同部位的冷却特点,将H型钢断面划分16个特定冷却特征区域并分别为其指定不同的换热系数,制定3个不同的冷却方案,分别进行模拟计算,得出温度场、应力场和上下翼缘宽度差,分析了温度场和应力场不均匀分布的特点。通过冷却试验模拟了小型H型钢轧后冷却过程,采用热成像仪获得冷却后的H型钢温度场。温度场与宽度差的计算结果与试验结果吻合良好。在此基础上分析了采用3种不同换热系数组合的冷却方案时上下翼缘横向、R角处纵向代表性特征截面上Mises应力与等效应变分布的规律,研究了R角处换热系数对翼缘扩并及上下翼缘宽度差的影响,发现R角处换热系数与上下翼缘宽度差具有线性关系,建立了描述其线性关系的数学模型。研究结果对于优化冷却方案以及提高小型H型钢超快速冷却的均匀性具有理论意义和参考价值。

超快冷对H型钢冷却变形的影响

H型钢在冷却过程中不可避免地会产生温度不均,进而造成在H型钢横断面上冷却变形不均匀的现象,改善H型钢冷却变形均匀性成为H型钢研究重点.利用有限元分析软件ANSYS分别对H型钢超快速冷却过程中的内并外扩现象进行了模拟,并将模拟结果和实测数据对比,两者基本吻合.内并外扩原因是H型钢上下槽的冷却速度不均,造成残余应力过大.通过改善超快冷设备结构布置方式和过程控制模式,改进后的模拟和实测数据结果均表明内并外扩问题得到解决.