同坏料柔性轧制Q355B与HRB400E的生产实践

柳钢棒材生产线主要是生产热轧带肋钢筋和大规格直条圆钢,其中热轧带肋钢筋是常轧的主要产品,大规格直条圆钢只是偶尔轧制。目前,柳钢使用不同钢种生产热轧带肋钢筋和直条圆钢,这就出现热轧带肋钢筋和直条圆钢交替生产的情况,给生产管控带来一定的困难。由于圆钢订单量少,生产圆钢专用钢种时,连铸无法避免地出现坏料混浇的情况,混浇的坏料成分不均匀,导致混浇坏料只能判废,生产成本会显著提高。

3500mm炉卷轧机管线钢柔性轧制技术开发

介绍了管线钢柔性轧制的工艺和关键技术。通过低碳设计,并采用Nb、Ti微合金化,设计了一种合理的、低成本的化学成分体系,结合大变形量卷轧+超快速冷工艺,充分利用位错强化、细晶强化、析出强化和相变强化等手段,以卷轧的方式使用一块板坯生产6~16 mm厚度规格、母板长度达100~400 m的X52、X56、X60、X65四个级别管线钢钢板。产品组织均匀,尺寸合适,各项力学性能指标满足GB/T14164~2103标准,落锤性能满足0~-30℃落锤剪切面积≥85%的低温止裂韧性要求。此技术的应用明显减少了余坯和余材数量,组坯更灵活,降低运营成本,满足各类用户的需求。

钢材性能柔性化与柔性轧制技术

为解决用户个性化需求与企业规模化生产之间的矛盾。提出将组织性能在线优化控制技术应用于柔性轧制，用同一种成分的坯料来生产不同性能的产品，简化炼钢和连铸的操作和管理，利用对钢材性能柔性的控制实现轧制生产的大规模定制。指出当前2种可行的柔性轧制实例：用普碳钢生产屈服强度为200～400MPa的产品，用碳锰钢生产屈服强度为350～600MPa的产品。

三维曲面柔性轧制辊形计算方法

分析了利用曲面柔性轧制方法实现三维曲面件成形过程中板料厚度变化与轧制变形之间的关系,推导出当工作辊弯曲形状为圆弧时,凸曲面柔性轧制不均匀辊缝的辊缝分布以及工作辊排布函数公式.根据该公式对凸曲面柔性轧制进行数值模拟研究,并通过计算将离散辊全局压下量转化为局部压下分量,得到较好的模拟结果.研制了小型实验装置并进行成形实验,得到典型实验件.数值模拟与实验结果表明,曲面柔性轧制用于成形三维曲面零件具有可行性和实用性.

型钢生产新技术(2)——型钢柔性轧制新技术

80年代以来出现了柔性轧制技术,即生产灵活性更大、产品范围更宽的新轧制方法,也即用工套轧制设备,可生产出不同尺寸规格、不同断面形状、不同钢种材料、不同性能等级的多种产品,以满足小批量、多品种的市场需求。

曲面柔性轧制装置设计与成形工艺分析

采用曲面柔性轧制方法可以实现三维曲面板类件的连续、柔性成形,为了验证该方法的可行性,本文基于曲面柔性轧制原理,设计出成形装置并研究了装置关键部件工作辊的驱动方式,驱动方式可以分为单端与双端两种;进行相关成形实验并对曲面柔性轧制成形工艺进行了分析,探讨了成形过程.结果表明:一次调形成形工艺适用于小变形量情况,成形质量好,效率高;渐进调形成形工艺,以小的压下量逐渐使板料成形,在一定程度上可以消除板料边缘皱褶,减小回弹,利于板料成形;理论上讨论了实时调形成形工艺,该种工艺将会提高成形自动化与效率.对成形件进行了成形精度与厚度分布研究,表明成形效果良好,验证了曲面柔性轧制成形方法的可行性与实用性.

面向变厚度柔性轧制工艺的帽型梁横向冲击吸能优化设计

作为汽车主要吸能构件的帽型梁的吸能提升设计是备受关注的问题.研究表明,通过优化薄壁结构的厚度可有效提升吸能性能,但复杂的厚度分布造成制造困难.针对可实现厚度调控的工艺,发展易制造的结构设计方法极为必要.本文基于变厚度柔性轧制工艺(variable gauge rolling, VGR)可实现厚度调控的特点,发展建立帽型梁横向冲击吸能优化设计方法.基于变厚度柔性轧制工艺生产的柔性轧制板(tailor rolled blanks,TRB)的特点,将受横向冲击的帽型薄壁梁设计成沿轴线分段变厚度、分段间设梯度过渡段的结构形式,通过调整各段厚度、分段位置和过渡层梯度变化规律,实现性能的优化.以应变能密度分布均匀为优化准则、基于混合元胞自动机(hybird cellular automata, HCA)方法构建优化模型和求解方法,并在迭代过程中施加满足轧制约束的过滤函数,使结构满足轧制工艺要求.其中,轧制约束的过滤函数由粒子群算法自动寻找.基于本文方法,具体设计了柔性轧制帽型梁横向冲击吸能最优的分段位置、各段厚度及过渡段厚度的梯度过渡方式,设计结果验证了方法的有效性.

基于弯曲辊的三维曲面柔性轧制成形

阐明了柔性轧制方法成形三维曲面的基本原理和两种典型曲面成形的控制方法,分析了板料变形区的应力、应变状态和3个主方向的变形及其相互关系。通过有限元方法模拟了两种曲面的成形过程,结果表明:成形鞍曲面和凸曲面时分别出现正、负宽展;无论是成形凸曲面还是鞍曲面,纵向纤维的相对伸长量越大,纵向变形越大。进行了成形试验,测量和分析结果表明:成形件与目标值相比,最大成形误差不超过3.2mm,成形曲面质量好,回弹小。

鞍钢Φ6.5 mm线材柔性轧制生产技术研究与应用

利用现有孔型研究不同轧制路径生产Φ6.5 mm规格产品的可能性,为生产组织提供更多选择;对不同工艺路径优劣性进行对比,结果表明,精轧8架+TMB2(空过TMB1)为最佳工艺,不但优化了生产组织,还降低了电能损耗。每小时可节能约2100 kW,有效提高换规格的效率,降低轧辊备辊的库存量。

三维曲面件柔性轧制成形有限元建模研究

利用柔性可弯辊轧制成形三维曲面件是一种新的板料成形方法,该文介绍了柔性轧制成形原理,基于离散化思想建立了刚性短辊按一定曲线排列的工作辊模型,解决了整体工作辊绕自身弯曲轴线无法转动的问题。给出了单元类型、网格划分技术、接触条件设置等关键问题的选择方法,利用建立的有限元模型模拟了凸曲面件的成形,模拟结果与理论分析和成形实验结果一致。

柔性轧制技术在三钢中板生产中的应用

利用柔性轧制技术,通过工艺参数的控制,用相同的Q235B坯料分别生产出了Q235B、Q345B级别的钢板,各项性能指标均达到了要求,并实现了小批量生产。本文对两种工艺生产的钢板的屈服强度、抗拉强度、冲击功和金相组织进行了比较分析。

利用Nb微合金化及柔性轧制工艺生产低合金Q355B中厚钢板

介绍了普阳钢铁公司利用Nb的微合金化及柔性轧制工艺生产新一代低合金高强钢板Q355B的过程。经检测,成品钢板组织为P+F典型组织,柔性轧制后能满足B、C、D、E级钢板的要求;钢板的碳当量CEV在0.30%以内,焊接性能良好;成分和工艺适应性较强,可满足大生产的要求;同时,新工艺降低了低合金高强钢的生产成本。

Q235B和Q345B钢板柔性轧制工艺研究与应用

为解决用户多样化需求与企业连续化生产之间的矛盾,研究了一种采用Q235B普碳钢连铸板坯,通过不同的控轧控冷工艺,分别轧制生产Q235B和Q345B两种强度级别的热轧钢板的工艺。结果表明,通过优化化学成分,采用低温加热制度、低温大压下轧制、快速冷却等控轧控冷工艺,所生产的Q345B钢板内部组织晶粒细化,各项力学性能指标均符合相应标准的要求,实现了Q235B和Q345B两种强度级别热轧钢板的柔性轧制。

异钢种连铸坯柔性轧制技术的研究与应用

通过制定异钢种混浇连铸坯的筛选流程、建立数字化柔性轧制工艺模型、开发专门的数据传输系统,异钢种连铸坯的轧制全部采用柔性轧制工艺,混浇坯生产组织得以正常运行,原料库存得到及时消化,同时异钢种混浇连铸坯的性能合格率由2018年第1季度的60.4%提高到2019年第2季度的98.15%。

热轧高强钢柔性轧制模式的探索

对柔性化轧制技术的概念、生产模型及技术路线进行了阐述,分析了钢种合并的对象选择和标准。利用产品性能与化学成分、轧制工艺参数回归分析建模,使用同一材质铸坯,通过调控轧制工艺轧制S420MC和510L,验证了通过调控轧制工艺实现热轧高强钢柔性化生产的可行性。减少了炼钢牌号,方便生产组织,减少企业非计划品的产生,为企业创造效益。

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。

柔性轧制及其实现方法

介绍了柔性轧制的概念,将柔性轧制分为几何形状尺寸的柔性调控和产品性能柔性控制两种类型,分别介绍了两类柔性轧制的实现方法和相关技术。在形状尺寸柔性调控中,利用对轧辊辊缝及孔型的灵活控制,获得具有形状尺寸优化、负载能力增强的产品,满足一些特定需求,实现节材减重、节能减排;在轧制中对组织性能进行柔性控制方面,介绍了从早期一钢多能、一钢多用,到用同一种化学成分生产不同晶粒尺寸的产品,获得不同力学性能的状况,再到近期提出的UniSteel概念,以单一化学成分取代已有的繁多汽车用钢品种;最后对柔性轧制技术的发展进行了展望。

基于刚性弧形辊的三维曲面柔性轧制技术及实验研究

为了实现三维曲面零部件的连续、高效加工,提出了一种新型柔性成形方法——基于刚性弧形辊的三维曲面柔性轧制,该技术采用母线为弧线的刚性辊作为成形工具,通过调整上、下轧辊之间的间距形成具有一定分布规律的压下量,板料通过旋转的轧辊时沿轧制方向和宽度方向同时产生塑性变形,从而实现连续的曲面成形。阐述了该成形方法的研究意义和基本原理,开发了柔性轧制实验装置,并进行了球面形和马鞍形等不同形状的曲面件的成形实验,得到了良好的成形件。通过实验验证了基于刚性弧形辊的三维曲面柔性轧制成形过程的稳定性,证明了仅使用一对轧辊即可获得多种不同曲率半径和不同形状的曲面件,为进一步开展实用化研究奠定了基础。

高延率易拉拔H08A轧制工艺优化

以高延率易拉拔H08A为研究对象,采用新型冶炼方法控制铸坯成分和质量,轧制采用合理的加热温度控制、控轧控冷和控制析出等工艺手段进行研究。研究表明:根据各成分含量不同进行柔性动态控制的工艺控制方法,可生产出屈服强度小于270MPa,抗拉强度小于350MPa,延伸率大于45%,面缩率大于75%的优质焊接盘条。运用本工艺研究成果,轧制生产企业可生产出高延率易拉拔盘条。

轧制产品组织性能柔性控制在建筑和汽车用钢开发中的应用

以建筑和汽车用钢为例,介绍了轧制产品组织性能柔性控制技术在不同类型钢种开发中的应用情况。阐述了一钢多能与组织性能柔性控制的关系和实现方法。介绍了超细晶粒钢中晶粒细化机理、晶粒尺寸与强度的关系。对新提出的UniSteel的概念、理论基础和实现方法进行了较为详细的介绍,对UniSteel衍生的HSLA、DP、Q&P和PHS等钢种的组织性能柔性控制方法进行了阐述。