辊式水平矫直60kg/m重轨断面应力应变分析

采用ANSYS/LS-DYNA软件模拟八辊复合矫直机水平矫直60kg/m重轨过程。重轨矫直过程中,纵向应力在轨头处最大,轨底处次之,轨腰中性轴处最小。轨头、轨底和轨腰处单元高度方向应力的变化规律与纵向应力一致。轨头和轨底高度方向应力不仅表现为压应力,还表现为拉应力;轨腰高度方向压应力最大,但没有达到屈服应力值。轨头和轨底处单元等效塑性应变均很小,其值分别为0.0548和0.0296;轨腰中性轴处单元等效塑性应变值为零。

辊式矫直产生的轨高变化

测定了矫直前后钢轨外形尺寸变化（包括轨头宽度、轨高、钢轨长度），分析了轨高减少的原因。通过试验室模拟，提出了轨高减少的变形机理。

辊式矫直轨高变化及其研究

介绍了实测的矫直前后钢轨外形尺寸(轨头宽度、轨高、钢轨长度)的变化,分析了轨高减少的原因及影响因素,并通过变形模拟试验,提出了轨高减少的变形机理,为优化矫直工艺提供了依据。

复合重轨矫直机的矫直力计算

钢轨在冷却过程中产生弯曲,为保证钢轨平直度,必须对其进行矫直,因为平直度是钢轨在实际使用中保证安全的重要指标之一。矫直机矫直力的大小,决定了矫直机的设备矫直能力,是矫直机的重要力能参数。本文对辊式钢轨矫直机的矫直力进行计算并与实际数据比较,达到比较满意结果。

辊式水平矫直引起的重轨尺寸变化

用ANSYS/LS-DYNA软件对八辊辊式矫直机水平矫直60kg/m重轨的矫直过程进行了模拟。矫直后重轨轨头宽度平均增加0.43mm,轨头下颚平均被压下0.78mm,轨底宽度增加0.62mm,轨底平均被压弯0.31mm,越靠近腿部,压弯越大。重轨高度减小,减少量为0.53-1.11mm。模拟结果与实际测量结果基本一致,为矫直工艺的优化提供了一定的指导作用。

攀钢应发展长钢轨

从使用和生产两方面论述了发展长钢轨的必要性，论述了攀钢生产长钢轨的可行性，提出了攀钢改造长钢轨生产线的方案。

高速重轨矫直辊使用中破损原因分析及预防

武汉钢铁股份有限公司轨梁生产线引进德国西马克公司的平立复合矫直机矫直辊在生产中常发生破损事故,从矫直辊材质选择、孔型设计、矫直受力、来料要求等方面分析了矫直辊破损的原因,并针对这些原因提出了改进措施。通过这些措施的实施,矫直辊破损现象明显减少,提高了矫直辊的使用寿命,降低了重轨的生产成本。

重轨矫直残余应力有限元模拟研究

通过建立60 kg/m重轨水平矫直有限元模型,模拟研究了矫前弦高、矫直压下规程对重轨矫后残余应力的影响,研究结果表明:重轨矫后残余应力随着矫前弦高的增加而增大,在工业生产中制定合理的预弯曲线能够降低矫后残余应力;减小R6、R8水平辊压下量,重轨在Ⅵ、Ⅶ水平矫直变形区产生较小的弹塑性变形,有利于降低重轨矫后残余应力。

钢轨平直度影响因素及改善措施

根据统计,平直度超标钢轨数在不合格钢轨总数中占比很大。为提高钢轨平直度合格率,通过数据收集、试验对比等方式,从轧制工艺、矫直工艺2个方面分析影响钢轨平直度超标因素。结合当前钢厂钢轨平直度检测现状,针对影响因素提出相应改善措施。结果表明,使用UF全万能轧制工艺可以显著改善钢轨“高低点”差值;优化及规范轧制工艺和矫直工艺可以明显提高钢轨平直度合格率。

辊式水平矫直对重轨断面尺寸的影响分析

采用ANSYS/LS-DYNA软件模拟了八辊复合矫直机水平矫直60 kg/m重轨过程,计算了矫直前后轨头宽度、轨底宽度和轨高的变化,并对60 kg/m重轨实际矫直前后的断面尺寸进行了测量。矫直后轨头宽度增加量在0.1-0.5 mm范围内所占比例约为82.9%,轨底宽度增加量在0.1-0.4 mm范围内所占比例约为68.6%,轨高减小量在0.2-0.6 mm范围内所占比例约为71.4%。模拟结果和实测断面尺寸的变化量基本吻合。矫直辊压下量和重轨弯曲度的减少,可以降低矫直对重轨断面尺寸的影响。

重轨轨头廓形尺寸精度控制的有限元分析

重轨轨头的廓形精度是衡量高速铁路用钢轨质量水平的重要指标之一。采用有限元方法对半万能工艺下UF轧制过程进行了模拟,通过对比实验,分析了来料宽度、水平辊压下量及腹高差值变化对轨头与轨腰间金属横向流动及轨头廓形成形精度的影响。结果表明,轨头部分来料宽度变化对轨头与轨腰间金属横向流动基本无影响;水平辊压下使轨腰金属向轨头流动,使轨头展宽量增大;腹高差值使轨头金属向轨腰流动,使轨头展宽量减小,在两者综合作用下,轨头金属最终向轨腰流动,造成轨头金属量减少,孔型设计时应考虑此偏差造成的头腰延伸率不匹配及廓形充满度问题。轨头部分来料宽度变化会直接改变轨头金属量进而影响其廓形精度,孔型过充满后,来料宽度增加引起的轨头展宽量显著增加;腹高差值过大或水平辊压下量过大均会加剧轨头与轨腰间金属横向流动,不利于降低钢轨轧后残余应力。