非对称轧制及冷却对中厚板板形及应变的影响

基于非对称轧制与差温轧制在提高厚板心部变形程度的优势,在蛇形轧制的基础上研究了差温轧制对厚板心部变形程度和轧后弯曲的影响规律。采用有限元软件,模拟不同工艺参数下的中厚板蛇形轧制过程,研究不同错位量、异速比对心部变形及轧后弯曲的影响规律。根据轧后板材弯曲情况,设定轧后冷却策略,模拟非对称冷却抑制弯曲的影响规律。开展差温轧制模拟及实验,观察轧后板材心部变形情况,研究轧板组织性能变化。结果表明:蛇形轧制及非对称冷却均能够有效改善板形,如当初始厚度为60 mm、异速比为1.02、错位量为30 mm时,对轧后板材进行非对称冷却后,得到的板材最为平直。相对于均温轧制,差温轧制后板形心部变形程度提高,板材力学性能提升。以上研究为实际工业生产提供理论和技术参考。

中厚板轧制道次模型的研究

随着制造业的发展,中厚板生产对自动化和信息化技术的需求日益增长。本文针对中厚板生产过程的特点及要求,设计了一套二级轧制道次控制模型。该模型包括材料、物理、温度、再结晶、轧制策略、自适应6个子模型,可实现生产数据的实时处理,确保生产过程的高效运行和产品质量的稳定。通过在某中厚板生产线的应用,该系统表现出良好的稳定性和高效性,显著提高了生产效率与产品质量,降低了生产成本和资源消耗。

中厚钢板缺陷分析及原因探讨

对不同厚度规格中厚钢板用超声波探伤观察到的缺陷统计和分析表明:中厚钢板内部缺陷为钢板厚度中心区域珠光体带中的微裂纹。位于偏析区内宽度超过25μm珠光体带中;裂纹源为珠光体带中MnS类型的塑性夹杂与钢基体的界面;裂纹的形成温度低于700℃,形成于轧后冷却或矫直阶段。铸坯中心线偏析是产生裂纹的内部条件,轧后冷却或矫直过程中的张应力是外部条件。

热轧中厚板氧化铁皮控制技术

为了探究热轧中厚板氧化铁皮控制方法,分析了氧化铁皮的影响因素并提出相应的控制方法.试验及生产实践结果表明:降低Si和Mn含量,在成分中加入合金元素Gr可以有效抑制氧化铁皮;采用微正压、微氧化气氛快速加热对氧化铁皮有较好抑制作用;保证1 173℃以上的除鳞温度和合理除鳞设备参数,采用高温快轧、低温精轧的轧制节奏可以有效抑制中厚板氧化铁皮;轧制速度和压下率对氧化铁皮厚度和板面粗糙度有显著影响,压下率和轧制速度越大,氧化铁皮厚度和表面粗糙度越小.

中厚板正火控制冷却系统的设计与应用

介绍了一套中厚板正火控制冷却系统,详细说明了控制冷却系统的机械设备及自动控制系统的组成及特点。通过对某厂生产的几种正火钢板性能数据的比较得出以下结论:钢板正火后经控冷系统处理,屈服强度与抗拉强度均有不同幅度的上升,而伸长率和冲击功有小幅下降,正火控冷系统对提高正火钢板的合格率与正火钢板的档次具有重要意义。

形态滤波在中厚板表面裂纹在线检测中的应用

用面阵CCD摄像机采集中厚板表面图像,对采集到的图像进行形态滤波的Top-Hat变换,并结合阈值处理及连通区域搜索等算法,可以在线检测中厚板的各种表面裂纹缺陷,包括横向裂纹、纵向裂纹、星状裂纹等。根据从生产线上采集到的图像分析了中厚板裂纹缺陷的典型特征,并对形态滤波中的结构元素选取进行了研究。该算法已用在中厚板生产线的表面缺陷在线检测系统中。

控制冷却技术在实际生产中的应用

阐述了控制冷却技术的可选方式以及钢板纵向、横向、上下表面的温度均匀控制策略 ,并据此提出了在现场实际生产中的具体实现方案、控制方法以及自学习等。应用结果表明 ,该控冷系统设计达到了冷后板温均匀一致性的目的 。

轧机压下螺纹副承载特性测试研究

依据相似准则,制作3500mm中厚板轧机电动压下传动螺纹副1/3的测试模型,采用电测法获取悬臂螺牙弯曲应变值,模拟实际轧制力和过平衡力作用下螺纹副螺牙各层载荷大小及分布。螺纹副测试结果和边界元、有限元法数值计算结果相比,螺牙层载荷大小和分布规律基本吻合,证明电测法可行、直观且可靠。通过测定数据,证实了轻重两种载荷工况的不同承载特性,还发现螺母与丝杆轴线错移或倾斜的微尺度行为对载荷大小及分布影响极大的重要现象,为提高压下传动螺纹副寿命及可靠性提供了重要思路。

中厚板轧后控制冷却技术的发展概况

概述中厚板轧后控制冷却技术的发展 ,重点介绍层流冷却和水幕冷却及其控制系统存在的难点。

新型细晶强化Q460级宽厚板的TMCP工艺研究

以国内某厂新型细晶强化Q460级宽厚板的研发为背景,通过热轧试验,研究终轧温度、轧后冷却速度对试验Q460级钢力学性能的影响规律。结果表明,降低终轧温度可以提高试验Q460级钢的屈服强度和抗拉强度(对韧性无负面影响);轧后冷却速度越快,铁素体晶粒越细,越有利于材料力学性能的提高,但冷却速度超过15℃/s易发生贝氏体转变,使材料的冲击韧性和延伸率降低。

中厚板轧制过程的三维显式动力学有限元分析

运用显式动力学有限元方法对中厚板轧制过程进行模拟计算。通过分析计算结果得出,在稳定轧制阶段,轧件沿截面高度方向应力和应变呈不均匀分布状态。绘制测试节点的速度时程曲线,分析沿轧件应力应变场分布不均的原因。计算出不同轧制压下率下的轧制压力分布曲线,并分析轧制压力的分布特点。分析结果与实验研究的结论相符合,表明显式动力学有限元法的可靠性。

道次间冷却工艺对轧制力的影响分析

采用道次间冷却工艺会使轧件温度降低,引起轧制负荷增加,影响轧机出口钢板厚度控制。但目前对于该影响程度多局限于定性认识上,缺乏对其定量性评价。基于此,结合模型分析、实验室研究和工业试验,分析了道次间冷却工艺参数对轧制力的影响规律。结果表明:对于100mm厚钢板,通过道次间强水冷,在心表形成150℃左右温差时进行轧制,变形向钢板心部渗透;对于国内某3500mm中厚板轧机,采用“温控-形变”耦合轧制,道次轧制力增加了15%左右,由此引起的钢板厚度变化在0.3mm左右,在投入自动控制算法后,该厚度偏差可在后续道次消除。

基于结构谱的中厚板表面缺陷识别方法

为克服传统纹理分析的缺陷识别结果易受光照变化和氧化铁皮不利影响的缺点,提出了结构谱纹理分析方法,并将其应用于中厚板表面麻点、夹杂、结疤等缺陷的识别.实验结果表明,结构谱方法具有较好的光照不变性,对麻点、夹杂、结疤等缺陷的识别率要高于灰度共生矩阵、Laws纹理能量、傅里叶功率谱等其他纹理分析方法.

微合金化对超细晶中厚板显微组织的影响

在Gleeble 1500热模拟机上,通过820-790℃温度范围内的多道次热压缩变形模拟了中厚板的精轧工艺,考察了不同铌、钒（氮）含量的低碳钢的组织演变过程、微合金元素的碳氮化物的析出行为和对形变诱导铁素体相变（DIFT）的影响.结果表明：变形过程中有部分奥氏体转变为铁素体,依变形的温度不同在变形间隔时间内有逆相变或亚动态相变发生;变形后快速冷却得到平均晶粒直径低于5μm的超细晶组织.单独添加钒对DIFT具有抑制作用,可以细化显微组织;钒-氮复合添加促进DIFT,但使组织粗化;添加铌基本不会抑制DIFT,能显著细化显微组织.变形后冷速越小,钢种间差距越明显.微合金化元素的作用与其在变形过程中的溶解析出行为有关.

中厚板辊型设计中压力沿辊身分布算法

为了使中厚板轧机辊型设计快捷且保持辊间各点接触压力相等,利用了压力沿板宽方向呈二次分布、板边缘处变形为平面变形的计算处理,从而使辊型设计更为方便。同时引入辊间接触压力的中、边部比值概念并作合理选择,使设计出的辊型更加完善。生产实际应用表明,新设计的辊型不仅明显降低了板凸度,同时使轧辊磨损均匀,辊耗量大大下降。

中厚板轧制过程中力能参数的预报模型

根据给定的热力耦合热边界条件的计算结果 ,建立了轧制中厚板的二维和三维有限元模型并模拟计算了 (2 30 0～ 2 6 30 )mm× (9～ 72 )mm板坯压下量 7～ 19mm ,轧制速度 3 16～ 4 37m/s ,轧制温度 92 9～10 33℃的轧制力 (2 6 6 0 0～ 5 0 0 0 0kN)和轧制力矩 (780～ 32 0 0kN·m)。结果表明 ,轧制力计算值和测量值的相对偏差为 1 30 %～ 9 37% ,轧制力矩的相对偏差为 3 6 9%～ 9 75 %。二维模拟和三维模拟的结果基本一致。

中厚板超声波探伤气泡和微裂纹缺陷的微观特征

为分析中厚板超声波探伤不合格原因,通常采取在探伤不合格位置取金相试样或Z向断口试样,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等对引起探伤不合格的缺陷进行微观分析,以确认缺陷的类型及来源。但是对其中的气泡类缺陷,由于其通常距表面很近,不易获得缺陷处的Z向断口试样,而金相试样获得的微观特征与微裂纹缺陷具有相似性,影响了缺陷类型的判断。为了更好地区分这两种缺陷,通过焊接加长试样获得气泡缺陷的Z向断口试样,并详细分析了气泡缺陷和微裂纹缺陷在金相试样和Z向断口试样上的微观特征。结果显示两种缺陷在金相试样上均显示为线状微裂纹形貌;而在Z向断口上则存在显著区别,气泡缺陷在断口上显示出光滑的气泡壁形貌,气泡壁存在细小的Nb、Ti复合第二相析出颗粒;而微裂纹缺陷在断口上表现为白点形貌,且存在MnS夹杂及大颗粒的Nb、Ti的复合析出物。

中厚板边裂的形成与控制

边裂是中厚板常见的表面缺陷之一。连铸坯角部表面横微裂和皮下气泡缺陷及轧制中轧板上下表面不均匀变形是边裂产生的主要原因。通过控制钢中w[Als],避免高温浇注,选用合适的保护渣,控制矫直温度,保持铸机状况良好,改善铸坯角部的表面质量;通过减小横轧展宽量,提高板坯加热均匀性,保证轧制压下量,优化轧机配辊,减小轧件边部的不均匀变形。可大大降低中厚板边裂的发生率。

中厚板矫直规程的计算模型及其优化设定

为了有效控制中厚板矫直板形和发挥矫直机生产能力,提出了中厚板矫直规程计算模型及优化方法。依据钢板的钢种和温度得到材料的屈服应力,在不同厚度和屈服应力条件下基于实际生产经验进行矫直规程预设定,一并给出了预设定方案中各道次模型计算的初始值,在矫直规程模拟器中,运用迭代计算方法,得出优化的矫直规程,此矫直规程满足最终残余曲率和力能要求。

Q345A中厚板内部微裂纹形成原因分析

Q345A中厚板内部微裂纹分布在珠光体、贝氏体及马氏体带状组织等异常组织中,能谱分析发现异常组织存在C、Mn元素的富集,即成分偏析导致心部异常组织的产生,而异常组织及其中的条状MnS、氮化物等夹杂与钢基体的界面往往成为裂纹源,在轧后冷却或矫直过程中张应力作用下钢板内部产生裂纹。