带钢平整轧制过程中板形缺陷的遗传和演变规律

应用ABAQUS有限元软件对平整轧制过程进行三维弹塑性建模及仿真研究,通过温度场模拟入口带钢的初始板形缺陷,利用刚性工作辊的辊形变化综合表达各板形控制手段对承载辊缝形状的调控功效。基于以上力学模型,针对具有初始板形缺陷的带钢,仿真研究平整轧制后带钢的板形缺陷及其与初始板形缺陷及平整工艺条件的关系,揭示带钢平整轧制过程中板形缺陷的遗传与演变的规律。仿真计算结果表明,承载辊缝形状是决定带钢板形缺陷遗传和演变的最主要因素,轧前带钢的初始板形缺陷的程度,即最大纵向延伸差的大小,对平整后带钢的板形缺陷仅有一定程度的遗传性影响。     

轧制过程中钢板表面划痕的演变规律

为提高冷轧带钢产品质量,利用四辊轧机对表面刻有划痕的钢板进行横向冷轧变形实验,通过观察划痕横向轧制变形过程中断面及表面的形貌变化,分析了划痕的演变规律。结果表明,钢板划痕主要由中心沟槽区、两侧鼓凸区和两侧翻展区组成。经过横轧变形后,划痕向轧制方向延伸,划痕侧壁相互贴合,在钢板表面形成两条折痕,在皮下形成一条折叠,表面折痕与皮下折叠均造成钢板表面质量缺陷。     

异型扁坯轧制过程筋部的充满规律

研究了异型扁坯热轧成型过程及筋部充满规律。结果表明，异型扁坯经三道次热轧即可成型；第一、二道次轧制过程中，在轧件轧前宽度一定时，轧件腿部压下量存在临界值，当腿部压下量小于该值时，筋部孔型充满度随轧件腿部压下量的增加而明显增加并趋势近于１，随轧件轧前宽度的增加孔型充满度线性增加，但增长幅度较小；第三道次筋部孔型充满度受轧件腿部压下量和轧件宽度的影响很小。     

圆坯连铸过程中坯壳生长规律

采用 ANSYS 软件建立了圆坯连铸过程的二维凝固传热模型,通过射钉实验以及表面温度的测定对模型进行了实验验证。结果表明模型能较准确地得到任意位置处铸坯坯壳厚度以及预测凝固终点位置。在传热模型的基础上结合铸坯低倍观察着重分析了圆坯坯壳生长规律。发现圆坯凝固过程中柱状晶区坯壳的厚度与凝固时间的平方根呈线性关系,符合平方根定律,并对平方根定律进行了修正,修正项与过热度和凝固速率有关;铸坯中心等轴区坯壳厚度与凝固时间平方根为非线性关系,凝固坯壳的生长不再符合平方根定律;间接证明了圆坯柱状晶生长是单方向传热,等轴晶生长时传热方向不唯一。     

连铸坯直接轧制输送过程中温度场的模拟

结合国内某热轧厂的实际情况,采用有限元方法对连铸坯从连铸机出口到除鳞机入口处的温度场进行模拟计算,研究连铸板坯运送过程中的温度演变规律,通过模拟计算对实现直接轧制的可能性进行了分析,并提出了实现连铸-直接轧制所必需的加热及补热设施,为该厂实现连铸与轧制的直接连接以及与之相应的设备改进等提供了理论依据     

大方坯连铸过程凝固规律

通过建立425mm×320mm连铸大方坯二维凝固传热数学模型,模拟了凝固坯壳的长大过程,并通过窄面射钉实验对数学模型进行了验证,精确得到了任意位置处大方坯凝固坯壳的厚度分布情况及最终凝固终点的位置,发现经典的凝固平方根定律对于连铸大方坯的凝壳长大进程不再适用．回归宽面中心坯壳厚度与凝固时间平方根的关系式发现,结晶器弯月面至二冷区出口,近似为线性关系,符合平方根定律,二冷区出口至凝固终点,二者为非线性关系,不再符合平方根定律．     

沟槽内壁结晶器铸坯初期凝固过程

以初期凝固坯壳为研究对象,在结晶器内壁纵向划分沟槽,建立数学模型,计算划分沟槽与不划分沟槽结晶器内铸坯的温度场和应力场,研究沟槽内壁结晶器对铸坯初期凝固过程的影响。结果表明,沟槽内壁结晶器可显著改善铸坯传热,降低坯壳应力并使其均匀分布。     

铜板带水平连铸生产工艺及铸坯缺陷探究

随着国民经济的持续快速发展,国内对铜合金带材的需求量也在逐年增加。水平连铸是目前生产铜及铜合金带材的重要工艺。主要从国内外水平连铸技术的发展历史、水平连铸设备、水平连铸的生产工艺流程、结晶器的基本结构和水平连铸的优点等方面对铜板带的水平连铸进行了论述与介绍。并且重点分析了铜合金板带坯在凝固过程中产生表面凹坑、气孔、晶粒不均匀、边部裂纹、反偏析、缩松等缺陷的原因,并提出了相应的改善措施,有效预防了缺陷的产生,提高了带材的成品率,延长了结晶器的使用寿命。并对铜板带水平连铸未来的发展趋势进行了展望。     

3004铝合金在轧制及退火过程中织构的演变

应用取向分布函数(ODF)研究和分析了热轧、冷轧及退火对3004铝合金织构的影响·结果表明,热轧后织构类型为(100)[uvw],且(100)[011]旋转立方织构为最强;在冷轧过程中,所有样品的冷轧织构表现为典型的铜式织构特征,随形变量的增加,织构由弱到强,最后稳定在铜织构、黄铜织构和S织构3个织构组分;冷轧样品退火后,退火织构主要由立方织构、退火R/S织构和铜织构组成,其中在300℃和400℃的退火样品中存在强度较高的再结晶立方织构{001}〈100〉,100℃和200℃的退火样品中再结晶立方织构{001}〈1...     

基于神经网络的铸坯凝固过程自适应控制

对铸坯冷却过程模型进行了改进,同时采用最小方差自适应控制策略和多层前馈神经网络技术,设计了一种铸坯表面温度自适应控制器,该方法克服了传统的拉速配水和根据传热学模型控制喷水的不足,具有一定的实用价值.     

异型扁坯轧制过程的刚塑性有限元分析

利用刚塑性有限元方法分析异型扁坯的轧制成型过程,首次阐明了横向倾斜接触表面上节点速度分量之间的约束关系,得出异型扁坯宽展、筋高充满度的变化规律,其结果与实测值相吻合,并求得变形区内部的变形场     

铸坯质量缺陷预测的特征降维方法研究

为提高铸坯质量预测的准确率,本文提出了一种基于最大信息系数(MIC)和主成分分析(PCA)的两阶段特征降维方法。采集某钢厂铸坯生产过程数据,根据冶金原理得到铸坯夹杂类质量缺陷的影响因素,构造原始特征集。第一阶段进行特征选择,使用随机森林分类器的分类准确率来评价ReliefF、IG和MIC三种算法的特征选择效果,结果显示,基于MIC度量指标选出的特征维度更低、分类准确率更高。第二阶段使用PCA方法对特征选择后的特征集进行降维,并将其与原始特征集、MIC、PCA算法的分类准确率进行比较,结果表明,本文提出的基于MIC和PCA的两阶段降维方法优于其他算法,能有效降低原始特征集的维度并提高对铸坯夹杂类质量缺陷的预测精度。     

无烟煤热解过程中微晶结构的演变规律

无烟煤是生产多种炭材料的优选原料,研究其在热解过程中的结构演化规律对调控其衍生炭的性能具有重要意义。以西山无烟煤(XSA)为原料,在不同温度(500～1 400℃)进行热解炭化,利用XRD和Raman光谱等分析手段,结合分峰拟合方法,计算各样品碳微晶的结构参数(L_a、L_c、N、d₀₀₂)和芳香层片的有序性/无序性结构占比(A_G/A_T、A_D1/A_T、A_D2/A_T、A_D3/A_T、A_D4/A_T),进而在纳米尺度下研究XSA的热致结构变化规律。结果表明,低于1 000℃时,L_a增加缓慢,而L_c和N却略有减小,当超过1 000℃后,三者均迅速增大。d₀₀₂随温度升高呈先减小后增大再减小的变化趋势,1 400℃的d₀₀₂仍大于0....     

工字坯在四辊孔型中轧制成H形件的变形规律

本文用模拟实验法研究了在现有型钢轧机上采用从动立辊框架组成四辊孔型轧制H型钢对,用最后一个闭口工字孔型轧出的工字坯在四辊孔型中轧制成H型钢时的腿部增长规律和腰部波浪现象。研究表明,工字坯向H型件过渡时,由于伴随着腿内侧斜度的变化而存在着强迫宽展;与腿内侧无斜度的平行腿轧制条件相比较,工字件腿部增长比H件大,并且不象H件轧制时那样为防止腰部波浪对腿和腰之间的压下系数比值有较大和较严格的要求。     

异钢种连浇过程中的交接部铸坯预测模型

为了提高异钢种连浇过程中交接部铸坯起始位置和长度判定的准确性,减少铸坯的切除量,以宝钢二号连铸机的板坯连铸为对象,对异钢种连浇过程进行了研究．通过水模实验测量了不同铸坯断面、拉速和中间包剩余钢水量等条件下沿铸坯长度方向的无量纲浓度曲线,在此基础上运用形函数插值的方法建立了异钢种连浇过程中铸坯成分及交接部铸坯长度和位置的预测模型．预测模型的计算结果与现场测试结果的对比表明,所建立预测模型精度较高,能够满足实际生产的需要．     

薄板坯连铸液芯铸轧过程铸坯的应力应变分析

采用三维弹塑性大变形热力耦合有限元法,模拟薄板坯连铸液芯铸轧过程中的铸坯变形,并研究液芯铸轧时坯亮中应力应变场。分析影响坯壳中应力应变场的主要因素的基础上,给出压下率和坯壳厚度对应力应变场的影响规律。     

连铸结晶器内铸坯温度场和应力场耦合过程数值模拟

针对碳钢在连铸结晶器内的凝固过程,考虑坯和铜板间接触状态,建立了完全热力耦合的二维热－弹塑性有限元模型,利用ＭＡＲＣ商用软件包在微机上求解,模拟出了连铸结晶器区域热和力学状态,特别是铸坯和结晶器壁界面状态,包括铸坯表面温度,界面热流和气隙分布规律等,本模拟工作可以为优势结晶器锥度,开发高拉速曲面结晶器提供理论依据和技术基础。     

工业纯铝极薄带异步轧制过程中的织构演变

采用异步轧制工艺制备出工业纯铝极薄带,并利用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对其织构演变和微观组织进行分析。结果表明,随着变形程度的增加,工业纯铝的晶粒主要向β取向线聚集,形变织构中铜型织构(C){112}〈111〉和黄铜型织构(B){011}〈211〉逐渐增强,轧至100μm厚时试样中晶体取向密度达到最大值26,轧至30μm厚时其取向密度值下降至16,并逐渐形成旋转立方织构(RC){100}〈011〉;形变储能剧烈增加诱发工业纯铝在室温下发生再结晶过程,使系统能量降低,导致织构强度下降。     

圆钢轧制过程中弯曲低头模型

研究了极限规格的圆钢在轧制过程中的低头现象,防止其在飞剪前堆钢.通过研究小圆钢温度、轧制力和电机功率模型,分析了小圆钢在飞剪处由于直径变小,内应力的降低,容易形成低头,使向前运动的小圆钢头部低于挡板造成堆钢的过程.求解出了挠度变化方程,建立了飞剪处小圆钢低头模型.现场实验中对理论研究计算出的多种极小规格圆钢进行了轧制实验,在有飞剪和无飞剪情况下小圆钢低头实验结果与模型和仿真结果一致.     

高拉速连铸低碳铝镇静钢铸坯中夹杂物

针对高拉速板坯连铸生产的低碳铝镇静钢铸坯,采用Aspex自动扫描电镜对铸坯表层夹杂物进行大面积的扫描分析,得到不同拉速下夹杂物的变化规律,并探究流场和S含量对夹杂物分布的影响。结果表明：随着拉速增大,钩状坯壳的深度和长度逐渐减小。对拉速大于2 m·min-1的铸坯,由于钩状坯壳不是很发达,铸坯表层没有发现大于200μm的夹杂物。铸坯表层尺寸介于50~200μm的夹杂物主要是由凝固坯壳所捕获,而夹杂物在凝固前沿的受力决定了夹杂物的捕获行为。随着拉速提高,凝固前沿的钢液流速增加,随着冲刷力的增加、捕获力的减少,夹杂物被捕获的数量减少。在高拉速连铸下,如果钢液中S含量较大,夹杂物受到明显的温度Marangoni力,会更容易被凝固坯壳捕获。