矫直道次对钢板残余应力影响研究

通过控轧控冷工艺生产的中厚板产品中一般会存在一定的残余应力。当钢板沿纵向裁切为窄长料时,由于应力释放、变形,容易产生镰刀弯缺陷,对后续使用产生较大影响。本研究通过矫顽力法及纳米压痕法实验,针对不同矫直道次钢板进行宏观应力和微观应力测量分析,结果表明:适当增加矫直道次,可以使得钢板内部不同晶粒之间的残余应力逐渐趋于平衡,从而降低钢板宏观残余应力,改善板形质量。

基于二值化赋范梯度的中厚板表面缺陷检测

目的针对中厚板表面复杂、缺陷识别率低的问题,设计一种有效的候选窗口提取方法,提升中厚板表面缺陷检测的准确性与实时性。方法引入视觉选择性注意机制,采用一种基于二值化赋范梯度特征(Binarized Normed Gradients,BING)的一般对象估计算法来快速准确地提取缺陷感兴趣区域(Region of Interest,ROI),有效缩短搜寻过程。首先将样本归一化到8×8大小,提取规范化梯度特征(Normed Gradients,NG),学习一个测量显著性的线性SVM分类器来预测图像窗口含有缺陷的可能性。然后再通过样本尺度优化显著性评分,学习一个校准显著评分的线性SVM分类器。最后将两个SVM模型级联,用于在线检测,提取缺陷感兴趣区域。结果将训练好的BING模型与Inception-V3卷积神经网络相结合,用于中厚板表面缺陷检测与识别,BING算法有效减少了ROI数量,在ROI数量为500的情况下,达到了98.2%的召回率。结论在保证缺陷召回率的前提下,BING生成的ROI数量比滑动窗口遍历方式少2个数量级,有效减少了后续识别算法的计算量,有利于引入复杂的分类器提升中厚板表面缺陷识别的准确率。

中厚板十一辊热矫直机改造实践

随着产能提高、产品质量提升及产品研发升级,我厂原四重十一辊式热矫直机矫直能力及可靠性越来越满足不了生产的需要。通过对矫直机本体设备及自动化控制升级改造,提高矫直力及自动化控制水平,达到了预期目的,满足了生产发展的要求。

基于多点设定的中厚板平面形状控制技术开发

基于多点设定的中厚板平面形状控制方法,根据中厚板轧制后的变形特点,对平面形状控制理论模型进行推导,将厚度变化量与长度简化成线性关系;应用全黏着条件的前滑模型,对楔形段轧制时间进行离散化处理。根据不同展宽比和延伸比条件下的产品矩形度,不断修正平面形状控制参数,最终实现平面形状控制功能的在线应用,使中厚板成材率提高1.0%以上。

中厚板精轧机刚度监测

针对国内某中厚板厂精轧机刚度波动大的问题,结合轧机设备现状,基于轧机刚度简化计算模型,构建轧机刚度稳定性评估体系,并明确轧机均压垫裂损和下工作辊衬板间隙大是引起轧机刚度波动大的主要原因。通过改进轧机均压垫设计和控制下工作辊衬板间隙等措施,使得轧机刚度保证在较好水平。

Q355B钢板火切后窄板料变形原因分析及控制措施

针对Q355B钢板火焰切割(火切)后窄板料产生翘曲、侧弯等变形缺陷的问题,检测了Q355B钢板残余应力。结果表明:Q355B钢板火切后窄板料变形是成品钢板中存在较大残余应力和残余应力不均匀而导致的。因此,对不同轧制、冷却工艺生产的Q355B钢板的残余应力进行了检测,发现返红温度低是钢板残余应力显著增大、残余应力波动较大的主要原因。为此,提出了采用控轧不控冷工艺,控制钢板终轧温度在780~810℃,在确保钢板性能的前提下,避免了钢板因控冷产生较大的残余应力及残余应力波动。同时,针对采用不控冷工艺生产的Q355B钢板屈服强度不足或余量不够的问题,对Q355B钢板的C、Mn含量进行优化调整。采用上述措施后,保证了钢板力学性能,并将钢板残余应力控制在150 MPa以下,整板最大残余应力波动由182.3 MPa降至26.45 MPa,使钢板的不平度小于2 mm·m^(-1),满足了用户的要求。

中厚板氧化铁皮压入缺陷形成原因及控制策略

针对中厚板"花斑"缺陷问题,采用扫描电镜(SEM)和电子能谱(EDS)仪分析了氧化铁皮压入区域氧化铁皮厚度及底层物质构成;结合钢材加热过程中表面一次氧化铁皮的形成机理,通过生产试验验证了由于铁橄榄石附着导致钢板表面氧化铁皮无法除净,在轧制过程中压入钢板表面且在后续冷却过程中剥离,形成"花脸"缺陷的根本原因。为此,提出了加热和轧制工艺的控制措施,有效改善了钢板的表面质量。

中厚板氧化铁皮对冷却过程的影响

热轧钢板在轧制时除鳞方式不同,即使采用相同的控冷工艺参数,其终冷温度差异较大,这是由于钢板表面氧化铁皮的厚度和形态不同导致的。为此,研究了氧化铁皮对钢板冷却过程的影响。结果表明：较厚的氧化铁皮使钢板表面粗糙增大,使传热过程中的流动边界层发生变化并对冷却过程中核态沸腾汽泡的产生具有较大影响,从而提高了冷却强度且使钢板冷却不均,出现浪形。同时分析得出：钢板表面麻点缺陷、氧化铁皮破碎、FeO的结构易使其表面粗糙度增大。因此,通过调整加热及热轧过程工艺参数,减少氧化铁皮的形成或避免产生粗糙表面都可以有效避免对钢板造成不均匀冷却,使板形得到明显改善。

“哑铃状”平面形状轧制法在中厚板生产中的应用

中厚板轧制过程中,由于板坯在长度和宽度方向的端部会产生不均匀变形,使轧后的钢板平面形状一般非矩形,从而造成钢板的切头、切尾和切边量增加,严重影响中厚板成材率。根据不同坯料规格和展宽比条件下的塑性变形特点,在轧机负荷和液压系统硬件配置不变的前提下,采用轧件的"哑铃状"轧制法进行平面形状控制,通过长度精准计算模型及打滑因子修正方法,实现轧件长度的精准跟踪;通过多点设定方法,得到更加精细化的平面形状控制曲线,使最终产品达到切头、切尾量最优化要求。"哑铃状"轧制法投入实际应用后,与传统轧制法相比综合成材率平均提高了0.59%。