铜管坯水平连铸水冷调控与实验分析

为实现传统铜管坯水平连铸水冷控制系统在线自动化精准控制,提高生产质量与精度,改善管坯组织性能,对现有铜管坯水平连铸一冷水控制进行分析。采用程序设计和物理实验验证的方法,开展了基于可编程逻辑控制器(PLC)闭环策略下石墨结晶器冷却水量自动控制的相关研究。实验结果表明,基于闭环控制逻辑的自动水冷控制系统可以将流量波动控制在±0.5 L/min范围内,离散系数为2.68×10^(-3),明显小于传统水冷控制系统,铜管坯水平连铸一次冷却水闭环控制系统可以实现连铸过程的精确控制。

热送热装在热轧无缝钢管生产线的应用实践

根据华菱衡钢的实际情况,系统分析了现有工艺模式存在问题,提出使用热送热装工艺技术的必要性和可行性,进行了技术改造节奏理论计算,阐述技术改造的具体内容和预期产生的经济效益。

基于Workbench热定心管坯温降分析及定心装置对比

利用斯忒藩-玻耳兹曼公式和ANSYS Workbench模拟两种手段分析由定心工序引起的管坯温降。认为,理论计算值和模拟结果相近;管坯温降随管坯直径尺寸变化明显,管坯直径越小,由定心引起的温降越大,定心工序提速的需求尤为突出;管坯温降与冷却时间成正比例关系;管坯长度对定心温降影响不大。介绍了管坯热定心装置的发展现状,对比分析了液压式热定心装置和火焰式热定心装置的优缺点。常用的液压式热定心装置定心质量好,但定心时间长,温降大;火焰式热定心装置利用管坯输送时间同步完成定心工序,由定心引起的温降小,且在定心过程中可对管坯进行局部加热,提高了穿孔稳定性和毛管端部壁厚的均匀性。

Numerical simulation of tube profile growth during spray forming process

Spray forming is a new type of metal material forming process,which can produce metal blanks such as billet, tube,plate etc. A mathematical model has been developed to forecast the shape evolution of tube billets during the spray forming process. The atomizer mass flux as ,radial distribution coefficient bs, draw velocity and diameter of mandrel were considered in this model and the influence of different parameters such as metal flowrate, draw velocity of mandrel, diameter of mandrel on the tube＇ s shape change were simulated and analyzed in this paper. The simulation results obtained from this model can be provided to engineers as reference.

20CrMoNbVTiB连铸圆管坯热轧无缝钢管工艺探讨

针对110S钢级油管用20CrMoNbVTiB材质连铸坯塑性差,轧制时变形抗力大,轧制过程中出现问题较多的情况,探讨并优化了Φ180 mm连轧管机组的工艺,包括提高环形炉温度,穿孔机使用较低的转速、大喂入角,应用磨合后的轧辊,调整连轧管机轧辊转速,减径前使用中频炉再次加热荒管等。使用优化工艺后,热轧过程顺利完成,顶头使用寿命大幅提高,修磨率大幅减小,产品成材率由81.6%提高至91.5%。

提高方坯连铸机结晶器寿命工艺优化

为改善小方坯结晶器过钢量较低的现状,调研总结找出限制性环节。通过采取对结晶器铜管锥度与铸机拉速进行匹配,精确控制水缝尺寸,优化水质,降低中间包钢水过热度及优化操作规程等工艺优化措施,使坯料脱方率降至0.24%,漏钢率降至0.08%,铜管平均过钢量增至5120 t/支,涨幅约24.88%,满足了生产节奏的要求,节约了铜管消耗,降低了生产成本。

旋转电磁场对BFe10-1-1合金管坯组织及力学性能的影响

研究旋转电磁场对水平连铸空心BFe10-1-1合金管坯凝固组织和力学性能的影响,并对其机理进行初步的探讨。结果表明:在工频旋转电磁场的搅拌作用下,BFe10-1-1合金管坯的凝固组织显著细化,由粗大的柱状晶完全转化为均匀细小的等轴晶,同时抑制了Ni元素的枝晶偏析;施加电磁场后管坯的力学性能得到明显改善,当励磁电流为80 A时,管坯抗拉强度提高了15.3%,屈服强度提高了10.9%,伸长率提高了58.6%。

钎钢轧制过程主要工艺参数对成品质量的影响

利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,对钎钢轧制过程进行三维数值模拟,获得了三个主要轧制工艺参数对成品质量的影响规律。以铅管为材料,对钎钢的轧制过程进行了试验研究,分析了轧制工艺参数及管坯尺寸对成品外形的影响,并与数值模拟结果进行了对比,两者吻合较好,从而验证了钎钢轧制过程模拟结果的正确性和可靠性,为确定合理的轧制工艺参数提供了理论依据。

白铜冷凝管铸轧工艺关键工序的研究

研究了铸轧工艺生产白铜BFe10-1-1冷凝管中的水平连铸和行星轧制两个关键工序,考察了连铸管坯和行星轧制态管坯的宏观组织、微观组织、成分分布、力学性能及铸轧过程中存在的问题。结果表明,铸轧工艺生产BFe10-1-1冷凝管是可行的;B10管坯在铸造阶段偏析严重,行星轧制过程也不能将其改变,会影响冷凝管的使用寿命。

12Cr1MoVG无缝钢管表面裂纹分析

针对国内某企业12Cr1MoVG无缝钢管生产过程中出现的大量钢管表面裂纹缺陷,利用金相分析结合扫描电镜观察和能谱分析的方法对缺陷的类型和裂缝的形成原因进行分析。结果表明钢管表面裂纹的本质是折叠,钢管表面折叠形成的原因在于管坯表面裂纹。因此消除钢管表面裂纹缺陷的关键在于连铸和热轧过程中控制管坯棒材的表面质量。

连铸管坯质量对钢管内折缺陷的影响

在对连铸管坯晶区进行划分的基础上阐述了连铸管坯穿孔特有的“隔墙”现象,探讨了连铸管坯的低倍组织及主要化学成分等对钢管热轧的常见缺陷——内折的影响和连铸管坯的各区域及柱状晶的大小与内折之间的关系,同时通过回归分析法得出碳当量与内折率的关系式。

电磁连续铸造Sn-Pb空心管坯质量控制

为获得高质量的空心管坯,提出了在连续铸造过程中施加电磁场的空心管坯电磁连铸方法,并采用低熔点Sn-4 5%Pb(质量分数)合金模拟高熔点金属,研究了浇注系统及电磁场对空心管坯表面质量和宏观组织的影响.结果表明:在连续铸造过程中施加电磁场,可获得内外质量良好的空心管坯;当施加0 1kW的小功率电磁场时,可获得与强迫对流方向相反的V字型柱状晶组织;当功率增大到0 3kW时,内外相向生长的柱状晶变细变短,并在中部得到细小的等轴晶组织;采用小直径多浇口的雨淋式浇注系统和施加交变电磁场,有利于消除管坯内腔热节瘤,并得到周向均匀性较高的宏观凝固组织.

一种白铜管坯的近终形连铸

采用水平连铸工艺制备了空心BFe10-1-1白铜管坯,并对铸态管坯的表面质量、凝固组织及力学性能进行分析。结果表明,采用合适的工艺参数,可以利用水平连铸的方法制备出表面光滑,凝固组织致密的近终形BFe10-1-1白铜管坯;管坯的力学性能随着温度升高而下降,室温时管坯具有良好的塑性。

薄壁白铜管坯电磁连铸

为获得高质量的薄壁白铜管坯,提出了在水平连铸过程中施加旋转电磁场的管坯连铸新方法,并采用BFe10-1-1合金进行实验,考察了电磁场对白铜管坯表面质量、凝固组织和力学性能的影响。结果表明:在连铸过程中施加旋转电磁场能够提高金属液的流动性和充型能力,消除表面裂纹缺陷,从而制备出表面光滑的薄壁白铜管坯;在电磁力的作用下管坯凝固组织显著细化,富镍相由针状转化为团块状,同时铸造应力由未施加电磁场时的7.2MPa下降至0.32MPa;随着凝固组织的改善,施加磁场的管坯抗拉强度和伸长率与未施加磁场管坯的相比分别提高5%和36%。

宝钢Φ460无缝钢管三辊连轧管机组的技术进步

简述了宝钢460无缝钢管项目热轧线的技术设计。对比当今世界上最先进的同类大口径三辊连轧管机组,分析了宝钢460三辊连轧管机组的技术进步:加大原料管坯直径;提高锥式穿孔机的轧制力矩,增大穿孔机轧辊直径,并在进料侧使用管坯预旋转装置;减少连轧管机及定径机的孔型系列;提高连轧管机的最大允许轧制力;采用12机架定径机,最后3个为可调型机架;应用了液压小舱技术及CARTA工艺控制软件包等。

管坯中部镦锻变形上限分析

针对管坯中部锻锻变形过程中产生的内壁凹陷现象，建立了含凹陷的平行速度场模型。采用上限法，给出了判别凹陷产生的准则，讨论了影响凹陷程度的因素：增大变形程度和坯料壁厚，减小法兰高度，增大凹模模膛与坯料之间的摩擦以及减小心轴与坯料之间的摩擦，都会抑制凹陷的扩大。其中以坯料壁厚的影响最为显著，模膛与坯料之间的摩擦因素的影响最小。所得结论对于空心抽油杆等管坯件的镦锻工艺设计具有一定的指导意义。

管坯正挤—横轧的成形极限

正挤—横轧工艺是我国自行研究开发的具有独立的知识产权的新工艺 ,它具有高效、节材、节能等综合经济效益。本文通过系列实验研究分析了管坯正挤—横轧的成形极限 ,分析了各因素对成形极限的影响。

交变磁场及铸造参数对铜管坯凝固组织和性能影响

探索了在水平连铸紫铜管坯工业生产线上施加工频交变磁场,考查了磁场强度及铸造参数对管坯凝固组织及力学性能的影响。结果表明,在交变磁场作用下,铜管坯的凝固组织及力学性能有了明显的改善,各向异性的柱状晶得到了显著的细化,均为细小均匀的粒状晶和等轴晶,当输入电流为50A,铸造速度为0.0042m/s,浇注温度为1150℃,冷却水为1m3/h时,管坯的抗拉强度提高了15.9%,伸长率提高了63.8%。

管坯模锻成形轮毂轴管模拟分析

根据某规格汽车轮毂轴管零件的形状尺寸特点,分析了采用管坯模锻成形的可行性,对所制定的成形工步的聚料工步和终锻工步进行了模拟分析。结果表明,聚料工步设计正确;终锻成形的两种方案中顺序成形过程稳定,成形力有一定程度的降低,这将会改善模具的受力状况,提高模具的使用寿命。

电磁搅拌对BFe10-1-1白铜管坯的影响

采用试验的方法研究了在水平连铸过程中施加工频旋转电磁场对BFe10-1-1白铜管坯表面质量、凝固组织和力学性能的影响,并考察了电磁搅拌对管坯室温拉伸性能的影响.结果表明,采用水平电磁连铸短流程工艺能够制备出高质量的白铜管坯,电磁搅拌能够避免管坯表面热节瘤等缺陷的形成,同时促使粗大柱状晶发生细化,并使溶质元素宏观偏析得到了抑制;电磁搅拌能够提高管坯的抗拉强度和塑性,当线圈电流为100A时管坯抗拉强度较普通连铸坯提高了9%,而延伸率则提高了55%.