轧制过程中 H型钢轧制压力的变化情况分析
热轧H型钢生产中的几个关键问题
热轧H型钢生产中的几个关键问题热轧H型钢是一种常用的结构钢材，广泛应用于建筑、桥梁、塔杆等领域。
在热轧H型钢的生产过程中，存在一些关键问题需要重视和解决，以确保产品质量和生产效率。
以下是几个常见的关键问题：第一个问题是轧制温度控制。
热轧H型钢的轧制温度对产品的力学性能、表面质量和织构有很大影响。
过低的轧制温度会导致钢材的塑性降低，易产生压痕、皱纹等表面缺陷；过高的轧制温度会导致晶粒长大，降低材料的强度和韧性。
要通过控制轧制温度，确保钢材在合适的变形温度范围内进行轧制，以获得满足要求的产品性能。
第二个问题是轧制工艺参数的优化。
热轧H型钢的轧制工艺参数包括轧制速度、轧制比、轧制压力等。
合理的轧制工艺参数能够保证产品的尺寸精度、截面形状和力学性能。
过高的轧制速度会导致断裂和缺陷的产生，过低的轧制速度会增加生产成本和降低生产效率。
需要通过优化轧制工艺参数，实现生产效率和产品质量的平衡。
第三个问题是轧制辊模设计和制造。
热轧H型钢的轧制辊模对产品质量和轧制工艺有重要影响。
辊模的设计要考虑产品的几何形状、轧制力和变形能力，以确保产品的尺寸精度和表面质量。
辊模的制造要保证辊道的精度和表面质量，以减少轧制力和延长辊模寿命。
辊模的设计和制造需要综合考虑材料特性、加工工艺和设备条件，以获得最佳的辊模性能。
第四个问题是轧制过程中的冷却控制。
热轧H型钢的冷却过程对产品的织构、合金化和机械性能有重要影响。
过快的冷却速度会导致晶粒细化、织构偏离理想方向和产生冷变形。
过慢的冷却速度会降低合金化效果和减小强度增长。
需要通过控制冷却水量、冷却速度和均匀度，实现合理的冷却控制，以获得满足要求的产品性能。
热轧H型钢生产中的几个关键问题包括轧制温度控制、轧制工艺参数的优化、轧制辊模设计和制造以及轧制过程中的冷却控制。
通过解决这些问题，可以提高产品质量、生产效率和经济效益，满足市场需求。
H型钢多道次粗轧工艺过程的数值分析
板 的 晶粒 细化 作 用较 为 明显．
关键词 ： 热轧 ； 塑性 变形 ； Ｈ型钢； 计算机仿真 中图分类号 ： Ｇ ３ Ｔ ３５ ｄｉ ０ ３６／． ｓ．００ ６ Ｘ ２ １．１０８ ｏ： ．９９ｊｉ ｎ １０ － ５ ．０００ ．２ １ ｓ ５
１ 热模 拟 实验 及 模 型 的 建 立
建立 能够 准确描述 变形 过程 中应 力应 变关 系的
本 构方程 ， 是利 用数 值 分 析方 法 模拟 金 属 塑性 变 形
过 程 的前 提． 对金 属 塑性 变形 过 程 而言 ， ｓｓ 服 Ｍｉ 屈 ｅ
准 则可 以准确地 描述 其 屈 服 现象 ， １为 主偏 应 力 图
Ｖ １ ８ Ｏ１ Ｏ ３ Ｎ ． ．
Ｊ ｎｕ ｒ ２ ０ ａ ａｙ ０１
文章编号 ：１０ — ５ ２ １ ） １０４ —５ ００５ Ｘ（０ ０ ０ ．１４ ０ ６
Ｈ型钢 多道次粗轧工艺过程的数值分析 术
贺庆强 孙佳 袁 宝民 赵军友 金涛
（． １ 中国石油大学 机电工程学 院，山东 东 营 ２７ ６ ； ． 岛保税物流园区 ，山东 青岛 ２ ６５ ） ５０１ ２青 ６ ５ ５
华 南 理 工 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
第３ ８卷 第 １ 期
２１ ０ ０年 １ 月
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｕｈ Ｃｈ ｎ ｏ ｒ ａ ｆＳｏ ｔ ｉ ａ Ｕｎｉｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｖ ｒｉｙ ｏ ｃ ｎ ｌ ｇ
（ ａ ｒｌ ｃｅｃ ｄｔ ｎ Ｎ ｔ ａ Ｓ ｉ ｅＥ ｉｏ ） ｕ ｎ ｉ
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热轧H型钢生产中的几个关键问题
热轧H型钢生产中的几个关键问题
热轧H型钢是建筑结构中常用的一种钢材。
其具有截面面积大、重量轻、强度高、使
用寿命长等优点，在建筑结构中得到广泛应用。
然而，在H型钢生产中，也存在一些关键
问题需要解决。
1. 切边问题
H型钢生产中，切边是一个极其重要的环节。
正确的切边可以保证H型钢的几何形状
和尺寸误差在允许范围内，确保其符合标准要求，保证建筑结构的安全。
而如果切边不合
规范，可能会导致产品的几何形状和尺寸误差过大，严重影响建筑结构的正常使用。
2. 轧制问题
H型钢生产中，轧制是一个非常关键的工艺环节。
在轧制过程中，必须控制好轧制力
度和轧制温度等因素，以确保产品的质量。
如果轧制力度和轧制温度不合适，可能会导致
产品强度过低、尺寸变形过大等问题，严重影响产品的使用性能。
3. 尺寸偏差问题
4. 表面质量问题
H型钢生产中，表面质量也是一个非常关键的问题。
如果表面存在裂纹、翘曲、氧化
等情况，可能会导致产品的使用寿命缩短，严重影响建筑结构的安全。
因此，在生产过程中，必须加强表面检查和质量控制，确保产品的表面质量符合标准要求。
总之，针对以上关键问题，必须加强生产过程控制和质量监控，确保产品的质量能够
满足标准要求。
同时，钢铁企业还应该加大技术创新力度，寻求新的生产方法和工艺流程，提升产品质量和效率。
轧制分析报告
轧制分析报告1. 引言轧制是一种金属加工方法，通过对金属材料施加压力，使其通过连续的塑性变形，从而改变其形状和尺寸。
轧制工艺在金属加工行业中具有广泛的应用，可以生产出各种形状和尺寸的金属制品。
本文将对轧制工艺进行分析，并探讨其对材料性能和产品质量的影响。
2. 轧制工艺轧制工艺通常包括三个重要步骤：预处理、轧制和后处理。
2.1 预处理在轧制之前，需要对金属进行预处理。
这包括去除金属表面的氧化层、皮下缺陷和杂质，以确保材料的纯度和表面质量。
预处理通常包括酸洗、钝化、清洁和表面处理等步骤。
2.2 轧制轧制是将金属材料置于轧机中，施加压力使之发生塑性变形的过程。
轧制可以分为热轧和冷轧两种方法。
•热轧：在高温条件下进行的轧制，通常用于加工大块的金属材料。
热轧能够提高材料的塑性、降低硬度，并改善其形状和尺寸的精度。
•冷轧：在常温下进行的轧制，适用于加工较薄的金属材料。
冷轧可以提高材料的硬度和强度，并获得更高的表面质量。
2.3 后处理轧制后的金属材料需要进行后处理，以改善其性能和表面质量。
常见的后处理方法包括退火、淬火和沉淀硬化等。
3. 轧制参数与产品质量轧制参数是指在轧制过程中，对轧机、轧辊和材料施加的力和温度等因素的控制。
合理的轧制参数对于保证产品的质量至关重要。
3.1 轧制力轧制力是指在轧制过程中施加在金属材料上的压力。
合理的轧制力能够使金属材料均匀受力，防止塑性变形不均匀和表面缺陷的产生。
3.2 轧制温度轧制温度是指金属材料在轧制过程中的温度。
温度的控制对于金属的塑性变形和晶粒的生长具有重要影响。
过高或过低的温度都可能导致产品质量下降。
3.3 轧制速度轧制速度是指金属材料在轧制过程中通过轧机的速度。
合理的轧制速度能够保证金属的塑性变形和表面质量，但过高的速度可能导致损伤和缺陷的产生。
3.4 轧辊轧辊是轧制工艺中的重要组成部分，其形状和材料对产品的质量有着直接影响。
合理选择轧辊的形状和材料，能够改善金属的表面光洁度和形状精度。
轧制过程中流变应力、轧制力、变形抗力
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小h型钢万能轧制咬入变形与轧制力的研究
小h型钢万能轧制咬入变形与轧制力的研究
近年来，随着工业的发展，越来越多地将小型h型钢用于建筑结构。
小型h型钢是一种广泛应用的结构形状，但由于其轻质、易弯曲型的特点，小型h型钢在实际应用过程中容易变形咬入，这种变形将严重影响工程结构的性能和使用寿命。
因此，研究小型h型钢成型变形和轧制力，是为了提供实际工程中建筑结构的设计理念和实现有效加工过程而开展的。
在小型H型钢成形变形和轧制力研究方面，采用实验和计算机仿真相结合的方法研究了H型钢型材材料性能，探讨了成型过程对型材构形的影响规律，并考察了型材的变形特征。
这些实验室研究表明，成形压力由型材正常半径比及杆材材料强度决定，当正常半径比大于等于8时，随着成形压力增大，型材范围内的变形主要表现为咬入变形，因此需要适度控制成形压力。
另外，在轧制力方面，采用有限元分析的方法，研究了轧制力的影响因素，结果表明，在轧制力作用下，杆材的大曲率、型材材料的强度以及形状参数等主要影响因素，均影响着轧制力的值，应予以考虑。
综上所述，本文采用实验和计算机仿真相结合的方法，研究了小型h型钢成形变形和轧制力，有助于更好地理解小型h型钢成形和轧制加工过程中的变形特性，为实际工程中的h型钢使用提供了参考依据。
热轧H型钢轧制力模型的探讨
１ｍｍ，大 、 中型规格 的取 ２ｍｍ； ５ ０ 轧件 的宽度 ，ＩＩ； ＴＴ ＩＩ
— —
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轧件 的截 面 积 ，ｒｌ ｎ ｌ； Ｔ
３ 闭 口孔 型 的工 作辊 直径 ： ）
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在 ｘ ３中 ｖ的速 度 根据 轧 制速 度进 行换 ’ 算如 表 ２所 示 。
ｌ 粗轧轧制力模型 的确定
粗 轧部分 只有 一架 二辊 可逆 轧机 ， 粗轧 部 分 的 轧制 过程 是 根 据 更 换 不 同 的孔 型 进
３＝ Ｔ ＋
Ｈ 七 ｈｐ ｐ
— —
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热 轧 Ｈ 型钢 轧制力模型 的探 讨
余延庆
摘 要 ：对采 用 Ｘ— 轧制 法 轧制 Ｈ 型钢 的轧制 力进 行分 析 ， 以艾 克隆 德 （ ｋ ｌｎ ）公 式 、 Ｈ Ｅｅ ｄ ｕ
西姆 斯 （ ． Ｓｍｓ ＲＢ．ｉ ）公式等 著 名 的轧制 力公 式为 基础 ，参 照近 年来 Ｈ 型钢 轧制 力模 型 的研 究 成果 ，采用 多元 线性 回 归 的方法 建立粗 轧机 、万 能轧 机 、轧 边机 的轧 制力 数学 模 型 。
形 ， 不均 匀变 形 的状 态下 ，由于金 属存 在 在
截 面积 的校 正系 数 ，对 ： 型 ｊ异 孔 型形状 影 响系 数 ；
坯 料 ＝１０ ．２；
— —
整体 性 ， 轧件 以大体 一致 的平 均 延伸 系数 使 延伸 ， 这时就 出现 了大压 缩 部分 产 生纵 向附 加 压应 力 ，小 压缩 部分 产 生 纵 向附加 拉 应
轧机轧制过程轧制压力的确定及应力应变分析
中国科技期刊数据库 工业C2015年55期 115轧机轧制过程轧制压力的确定及应力应变分析付志刚 王 蕊 卢焱飞江西省新余钢铁集团股份有限公司冷轧厂，江西 新余 338000摘要：轧机是轧钢生产的主要设备，在轧机轧制过程中，轧制压力的设定对产品的质量具有直接的影响，因此准确计算轧制压力以及因为轧辊弹性变形而导致的产品的尺寸精度受到影响是轧机轧钢产品质量的有效保障。
在薄板轧制过程中，凸轮试验变形抗力模型对轧制压力的预报精度较为稳定； 热模拟试验变形抗力模型对轧制压力的预报精度波动较大，但在中间轧制道次，热模拟试验变形抗力模型对轧制压力的预报精度高于凸轮试验变形抗力模型。
本文就针对轧机轧制过程轧制压力的确定及应力应变进行分析。
关键词：轧机；轧制过程；轧制压力；确定；应力应变分析 中图分类号：TG333 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)55-0115-011 引言轧制压力是轧机三大参数中的最重要的一个，轧制压力是的情况不仅关系到机械零件的受力情况，而且还会关系到产品的质量。
轧机主要是由机架和轧辊组成，因此在轧制过程汇总产品的质量容易受到机架及轧辊的受力及变形的影响。
在薄板轧制过程中，轧制压力的预报精度直接影响轧制生产过程的连续性和稳定性。
在轧制压力预报模型中，金属塑性变形抗力是一个极其重要的物理参数，其计算结果直接影响轧制压力的预报精度，为了保障轧制产品的质量，我们有必要对轧机轧制压力进行准确的计算。
以此确定科学的而应变力。
2 轧制压力的确定轧制压力主要受到轧件与轧辊间的接触面面积和平均单位压力的影响，基于轧机轧制工艺，影响轧制压力的因素很多：一是轧制金属本身性能的因素。
金属本身的成分对变形抗力具有很大的影响，比如合金钢的变形阻力要大于低碳钢，而且同一化学成分的金属，由于其组织不同，其变形阻力的大小也不同。
另外温度是影响金属变形阻力的重要因素，随着温度的增高，金属内的原子振幅会变大，进而导致金属的强度下降，而得金属的抗变形力随着温度的升高而减低；二是影响应力状态条件的因素。
H型钢轧制过程摩擦力分布的数值分析
收稿日期:2006-01-09作者简介:冯宪章(1972—),男,博士,讲师,C MES 高级会员,主要从事材料成形过程数值模拟,机构动态特性分析,虚拟样机技术,有限元法等领域的研究1E 2mail:phdfxz@1631com 1H 型钢轧制过程摩擦力分布的数值分析冯宪章(郑州航空工业管理学院机电工程系 河南郑州066004)摘要:为了分析万能法轧制H 型钢过程中不同接触区内摩擦力分布的规律,利用数值模拟法建立了H 型钢的轧制模型。
以铅为坯料,在给定轧制规程的前提下,系统地模拟了H 型钢轧制的全过程;分析了翼缘和腹板变形区的长度、宽度等参数;最终获得了稳态轧制过程中摩擦力在不同接触区域内的矢量分布规律。
研究结果表明:H 型钢翼缘表层金属受到的摩擦力的方向指向变形区的中部,翼缘变形区存在前滑区和后滑区;H 型钢腹板表面金属受到的摩擦力的方向一致,与轧制的方向相反,使得接触区基本为后滑区。
关键词:H 型钢;轧制;变形区;摩擦力;矢量分布中图分类号:TG33514 文献标识码:A 文章编号:0254-0150(2006)6-078-3Nu mer i ca l Ana lysis of D istr i buti on of Fr i cti on Forceduri n g H 2Beam Rolli n gFe ng Xi a nzha ng(Depart m ent ofMechanical and Electrical Engineering,Zhengzhou I nstitute of Aer onautical I ndustry Management,Zhengzhou Henan 066004,China )Abstract:I n order to analyze the rules of fricti on distributi on during universal rolling of H 2Beam in different contactzone,rolling model of H 2Beam was established using nu merical si mulati on method .On the base of defining regulati ons,the lead as stock,the course of r olling of H 2Beam was si m ulated,the parameters of length and width in flange and web ’s zone were analyzed,and the vect or distributi on rules of friction force in different defor mati on zone during steady r olling was ob 2tained .Results indicate the fricti on force that lies in superficial coat metal in flange directs the center portion of defor ma 2tion zone,flange defor mati on zone exists zone of slippage on the delivery side and zone of sli ppage on the entry side advan 2cing slip zone of and for ward sli p zone .A ll the fricti on force ’s orientation is the same,and opposite direction of r olling .A ll web defor mation zone beco mes zone of sli ppage on the delivery side basically .Keywords:H 2Beam;r olling;defor mati on zone;friction force;vector distribution H 型钢是一种内侧无斜度的工字钢,它是在普通工字钢的基础上发展起来的。
对h型钢万能试验轧制的解析
对h型钢万能试验轧制的解析随着科技的不断发展，人类的日常生活中愈来愈多的设施和建筑的使用需要使用强度高、刚性好、可塑性高、耐腐蚀和美观性能较强的钢材，其中，h型钢是钢结构中非常重要的组成部分之一。
为了了解和优化h型钢的性能，我们需要进行万能试验轧制并对其进行分析。
首先，万能试验机是一种常见的力学试验设备，它可以对各种材料进行力学试验，包括拉伸、压缩、剪切等多种方式。
对于h型钢材料，万能试验机的作用就是进行试验轧制，以测试其各项性能指标。
在试验轧制过程中，需要注意以下几个关键因素：1. 滚轮尺寸：由于h型钢的不同型号和尺寸，滚轮的直径和角度都需要根据相应规格进行调整，以保证试验的准确性和可重复性；2. 试验速度：试验速度对试验结果也有很大的影响，通常需要根据试验需要调整试验速度，并确保在试验过程中速度的稳定性，以避免误差；3. 样品制备：从h型钢中制备出试样，需要一定的技术和经验，以避免试验对样品的影响，同时样品制备的平整度和准确度也直接影响试验结果。
在进行h型钢的试验轧制之后，需要对试验结果进行分析。
主要包括以下几个方面：1. 抗压、抗拉性能：通过试验轧制得到的数据可以计算出h型钢的抗压和抗拉强度，对于建筑结构的设计和施工有重要的参考意义；2. 塑性变形：在试验轧制中，也可以测试h型钢的塑性变形能力，这对于某些结构和设备的使用需求具有重要的影响；3. 断裂方式：通过观察试验温度、速度等条件下的h型钢断裂方式，可以了解其断裂机理以及断裂的原因，为进一步优化材料提供依据。
总之，万能试验机的轧制试验对于h型钢材料的分析和优化具有重要的价值，完善的试验操作和数据分析可以为建筑、机械电子等领域的应用提供有力支撑。
分析影响轧制压力的主要因素有哪些
分析影响轧制压力的主要因素有哪些？
影响轧制压力的主要因素有：
1)绝对压下量在轧辊直径和摩擦系数相同的条件下，随着绝对压下量的增加，轧件与轧辊的接触面积加大，轧制压力增加。
同时接触弧长增加，外摩擦的影响加剧，平均单位乐力增加，轧制压力也随之增大。
2)轧辊直径在其他条件一定时，随着轧辊直径的加大，接触面积增加，同时接触弧长增加，外摩擦的影响加剧。
因而，轧制压力增大。
3)轧件宽度随着轧件宽度的增加，接触面积增加，轧制压力增大。
4)轧件厚度随着轧件厚度的增加，轧制压力减小；反之，轧件愈薄，轧制压力愈大。
5)轧制温度随着轧制温度的升高，变形抗力降低，平均单位压力降低，轧制压力减小。
6)摩擦系数随着摩擦系数的增加，外摩擦影响加大，平均单位压力增加，轧制压力增大。
7)轧件的化学成分在相同条件：，轧件的化学成分不同，金属的内部组织和性能不同，轧制也不同。
8）轧制速度热轧时随着轧制速度的增加，变形抗力增加。
冷轧时随着变形速度的增大、轧件温度声变形抗力有所降低。
H型钢万能轧制变形分析
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重型机械
2005No.1
处的扭矩，从而增加其应力，同时加剧导套的磨 损。
七阶振 型 （f7E89.643 Hz） 为 机 架 的 两 根 立柱左右弯曲摆动，该振动将会增大四个拐角处 的弯矩，同时，加剧机架导向部分的磨损。
八阶振 型 （f8E128.69 Hz） 为 机 架 的 左 右 及上下部分前后交叉弯曲摆动，该振动将会增大 上下横梁的扭矩，影响模具及液压缸的寿命。
轧边机位于两架万能轧机的中间，机架间距
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重型机械
2005No.1
均为6 m。第一架万能轧机称 UR1，轧边机称 E，第二架万能轧机称 UR2。轧件第一道次依次 经过 UR1、E、UR2轧制，往复轧制时轧制顺序 为 UR2、E、UR1。轧机布置见图1。为避免单 元数太大，模拟缩短了机架间距。
为2m 左右；单元数目取5160~8820个。
形区后，出现金属向高度方向流动，即腹板厚度 的反弹增厚现象。腹板厚度的反弹增厚也印证了 腹板与翼缘延伸的不一致。若两者的延伸变形较 为一致时，相互之间的限制作用较小，反弹增厚 程度就很小；若翼缘的延伸大于腹板的延伸，出 现翼缘拉腹板的现象，这时，不会出现反弹增厚 现象。
图4 UR2-E-UR1轧制过程中腹板厚度变化
不均匀的。不均匀变形发生的部位主要集中在腹
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重型机械
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板与翼缘的交界处，等效塑性应变大处的金属受 到等效应变小处金属的限制作用，两处的金属存 在一定的拉扯作用。从应变的分布情况看，翼缘 很大程度上限制了腹板的延伸，而腹板对翼缘的
拉动作用是很小的。因此腹板基本上处于平面应 变状态，变形较难，而翼缘具有自由边，变形较 容易。万能轧制的孔型形状和变形条件的不同决 定了轧件断面必然产生一定的不均匀变形。
轧制力测量实验报告
轧制力测量实验报告研究目的及背景轧制是金属加工中最常见的方法之一，其目的是通过将金属材料经过多次轧制来改变其形状和尺寸。
轧制力是指轧制过程中对金属材料施加的力，它是衡量轧制过程中金属材料变形程度的重要参数。
准确测量轧制力对于轧制过程的优化和金属材料的性能评估具有重要意义。
因此，本实验旨在通过一种新的方法来测量轧制力，并比较其结果与传统方法的差异。
实验设计和材料实验设计本实验分为两个部分。
第一部分是比较传统的压力传感器法和负载传感器法，两种方法分别测量轧制力，并分析其差异。
第二部分是运用负载传感器法测量不同工况下的轧制力。
材料- 实验机组：用于模拟轧制过程的机器。
- 传感器：压力传感器和负载传感器。
- 金属材料：经过预处理的铝合金板。
- 数据采集系统：用于记录传感器输出的设备。
实验步骤实验前准备1. 确保实验机组和传感器处于正常工作状态。
2. 对金属材料进行预处理，确保其表面清洁且平整。
第一部分：比较两种测量方法1. 将压力传感器安装在实验机组上。
在进行轧制过程中，记录传感器输出的轧制力数据。
2. 将负载传感器安装在实验机组上，同样记录轧制力数据。
3. 将两种方法得到的数据进行对比分析，比较其差异。
第二部分：测量不同工况下的轧制力1. 设置实验机组的轧制参数，例如轧制速度、轧制压力等。
2. 将负载传感器安装在实验机组上，记录轧制力数据。
3. 重复步骤1和2，调整轧制参数，记录相应的轧制力数据。
4. 对不同工况下得到的数据进行分析，研究轧制参数对轧制力的影响。
实验结果与讨论第一部分：比较传统方法经过对比分析发现，负载传感器法相较于传统的压力传感器法在测量轧制力方面具有更好的性能。
负载传感器能够更准确地测量出轧制力的实时变化，并能够提供更多的数据用于分析。
而传统的压力传感器法则容易受到机械振动和外界干扰的影响，测量结果相对不够精确。
第二部分：不同工况下的轧制力通过实验发现，不同的轧制参数会对轧制力产生明显的影响。
H型钢热连轧过程的金属变形分析
H型钢热连轧过程的金属变形分析第34卷第3期V ol 34 N o3FORGING &STAMPING TE CH NOLOGY 2009年6月Jun.2009H 型钢热连轧过程的金属变形分析张波,张勤河,张海龙,陈举华(山东大学机械工程学院,山东济南250062)摘要:借助有限元分析软件A baqus/Explicit 建立了中型H 型钢连轧过程的有限元模型,通过截面控制技术实现了连轧过程的有限元模拟,着重分析了型钢热连轧过程中轧件金属的流动情况和变形规律。
分析表明,由于变形条件不同,H 型钢万能轧制腹板与翼缘变形不太一致,并且腹板与翼缘连接处金属变形最为复杂,轧边机轧制时主要对翼缘端部压下,制定规程时应以万能轧制时为主。
研究为H 型钢的轧制工艺、改进产品质量、合理制定万能压下规程提供了依据和参考。
关键词:H 型钢;连轧;变形分析;数值模拟DOI:10 3969/j issn 1000 3940 2009 03 024中图分类号:TG335 4 文献标识码:A 文章编号:1000 3940(2009)03 0088 04Metal deforming analysis of H beam in hot continuous rolling processZHANG Bo,ZHANG Qin he,ZHANG Hai long,C HEN Ju hua(Schoo l of M echanicals Eng ineering ,Shandong U niver sity,Jinan 250062,China)Abstract:W ith the aid o f F EM softw are Abaqus/Ex plicit,the F EM mo del of ho t continuous H beam ro lling pr ocess was built and the simulation w as finished throug h sectio n co ntr ol technique.Based on simulat ion r esult ,the flow and defo rmatio n o f blank metal in the stable rolling phase w ere discussed.T he analysis sho ws that metal w ill flow inwar d alo ng the surface o f H Beam gr oo ve,defo rmations in web and flang e is differ ent,and defor mation in co njunctio n of web and flang e is the most co mplex;the edge mills mainly wo rk on t he flang e edg e,therefor e,the univ ersal mills sho uld be taken as the first prio rit y when ro lling plans ar e made.T he refer ences w ere g iv en to the ro lling mill practice.Keywords:H beam;continuous ro lling;defor ming analysis;numer ical simulat ion收稿日期:2008 09 09;修订日期:2008 12 12基金项目:山东省科技创新基金资助项目(2003182);高等学校博士点学科专项基金资助项目(20050422032)作者简介:张波(1985 ),男,硕士研究生电子信箱:287726984@qq com H 型钢的热轧变形过程非常复杂。
热轧H型钢生产中的几个关键问题
热轧H型钢生产中的几个关键问题热轧H型钢是一种常见的建筑结构材料，广泛应用于各种工程领域。
在热轧H型钢的生产过程中，存在着一些关键问题，如轧制温度控制、辊系设计、工艺参数优化等。
本文将对这些问题进行详细介绍。
轧制温度控制是热轧H型钢生产中的一个关键问题。
轧制温度直接影响到热轧H型钢的力学性能和表面质量。
过高或过低的轧制温度都会导致钢材的性能下降。
在热轧H型钢的生产中，要控制好轧制温度，使其保持在适宜的范围内，以确保钢材的质量。
辊系设计也是热轧H型钢生产中的一个重要问题。
辊系设计的好坏直接影响到热轧H型钢的压下能力和轧制质量。
辊系设计包括辊形设计、轧辊材料选择等方面。
合理的辊系设计可以提高轧制效率，降低能耗，并获得优质的热轧H型钢产品。
工艺参数优化也是热轧H型钢生产中的关键问题之一。
工艺参数的选择直接影响到产品的质量和产量。
工艺参数包括轧制速度、轧制压力、轧制过程中的冷却方式等。
合理选择工艺参数可以提高产品的力学性能和表面质量，提高生产效率。
还有一个关键问题是润滑剂的选择与使用。
在热轧H型钢的生产中，润滑剂是不可或缺的。
润滑剂的选择要根据轧制材料的特性和加工要求进行。
润滑剂的使用可以减少摩擦力，降低轧制压力，提高轧制效率，保证产品质量。
热轧H型钢生产中还存在一些其他问题，如材料质量控制、机械设备的维护与检修等。
材料质量控制是热轧H型钢生产过程中的基础工作，要通过严格的材料检验和控制措施，确保原材料的合格率。
机械设备的维护与检修是确保生产设备正常运行的关键，要定期对设备进行检修和维护，及时处理故障，确保生产线的连续稳定运行。
不锈钢材料轧制变形机理分析
不锈钢材料轧制变形机理分析一、引言不锈钢被广泛应用于多个领域，例如建筑、汽车、食品加工等。
而轧制是不锈钢材料加工过程中不可或缺的一部分。
本文将分析不锈钢材料轧制变形机理，以及影响不锈钢轧制质量的因素。
二、不锈钢材料轧制变形机理1.金属材料力学行为金属材料的力学行为是指金属材料受到外力作用时发生的物理变化。
这种变化可以被量化为应变和应力，其中应变是指物体的形状和大小的变化，应力则是指物体内部施力受力受到外部影响的程度。
2.轧制力学轧制力学是指通过施加压力对金属材料进行塑性变形的过程。
轧制力学的核心是应变硬化，即材料随着外力的作用而变得更加坚硬和不易塑性变形。
应变硬化的原因是金属晶格的移动和位置发生改变，其导致了对这些晶格的施加更多的外力。
3.轧制变形轧制变形是指金属材料经过轧制过程而发生的物理变化。
轧制过程中，金属材料分为三个不同层次的变形。
这些层次包括整体变形、微观变形和应变区域变形。
整体变形是指整个金属材料受到外部力的压缩和伸展。
这种变形通常会导致材料的厚度和宽度发生变化。
微观变形是指金属材料内部晶粒的错位和移动。
这种变形可以被归为应变硬化的范畴。
应变区域变形是指金属材料的局部变形。
由于应变硬化的存在，这种变形在金属材料表面上是最为显著的。
三、影响不锈钢轧制质量的因素1.轧制温度轧制温度是不锈钢轧制质量的一个重要参数，它会直接影响材料的硬度和塑性。
当温度过低时，压力的作用会导致裂缝和断裂，而当温度过高时，材料的塑性会降低，从而导致较差的质量。
2.轧制压力轧制压力是指材料在轧制过程中所受到的力量大小。
压力越大，材料的塑性变形就越剧烈，从而导致更大的物理变化。
3.轧制速度轧制速度直接影响轧制的效率，但也会对材料的塑性变形造成影响。
较高的轧制速度通常会导致材料的塑性变形收缩和加速，从而进一步降低工件的质量。
4.轧制工艺轧制工艺包括轧制次数、轧制路线等要素。
错误的工艺以及过度的轧制步骤可能会进一步降低轧制产物的质量。
h型钢偏差
h型钢偏差
H形钢是建筑施工中常见的一种钢材，因其具有较强的承重能力和稳定性，在建筑工程中广泛应用。
然而，在生产和运输过程中，H形钢常常发生偏差问题，影响到其使用效果。
下面将分步骤阐述H形钢偏差的原因及解决方法。
一、生产过程中造成的偏差
1.轧辊不准确
H形钢的生产需要经过多次轧制，如果轧辊的精度不够高，就会导致H 形钢的截面形状不准确，从而出现偏差。
2.温度不一致
H形钢在生产时需要经过高温，精确控制温度是非常重要的。
如果温度分布不均匀，就会导致H形钢截面的变形，出现偏差。
二、运输过程中造成的偏差
1.运输过程中震荡
在长距离运输的过程中，H形钢常常会受到车辆震荡的影响，从而导致其截面形状发生变形，出现偏差。
2.因叉车等设备操作不当造成偏差
在运输到现场后，叉车等设备操作时不仅要注意不损坏H形钢，还要注意不要操作不当导致钢材变形，出现偏差。
三、解决方法
1.生产过程中要精确控制温度，确保轧辊准确，避免因生产过程中产生的偏差。
2.运输过程中要选择专业的物流公司，确保运输过程中的安全及时、准确地送达目的地。
3.在运输到现场后，操作人员要妥善操作叉车等设备，避免钢材因不当操作而发生变形，出现偏差。
4.在使用H形钢时应特别注意尺寸规格是否符合要求，如有问题应及时更换。
综上所述，H形钢在生产和使用过程中常会出现偏差问题，但只要我们注意控制生产过程中的温度和轧辊的准确性，选择专业物流公司进行运输，并在运输到现场后避免操作不当，及时更换出现问题的钢材，就可以有效避免H形钢偏差问题的发生，保证建筑施工效果和安全。
《轧制摩擦系数对H型钢舌形端部的影响规律的研究》范文
《轧制摩擦系数对H型钢舌形端部的影响规律的研究》篇一一、引言随着现代建筑和桥梁等基础设施的不断发展，H型钢作为一种重要的建筑材料，其性能和质量越来越受到人们的关注。
在H 型钢的生产过程中，轧制工艺是关键环节之一，而轧制过程中的摩擦系数则是影响产品质量的重要参数。
因此，研究轧制摩擦系数对H型钢舌形端部的影响规律，对于优化轧制工艺、提高产品质量具有重要意义。
二、轧制工艺及摩擦系数概述轧制是H型钢生产过程中的关键工艺之一，其原理是通过轧辊对钢材进行压力加工，使其达到所需的形状和尺寸。
在轧制过程中，轧辊与钢材之间的摩擦系数是一个重要的参数，它直接影响着轧制力、轧制速度以及钢材的表面质量和内部组织结构。
摩擦系数的大小受到多种因素的影响，如轧辊的材料、硬度、表面粗糙度，以及轧制温度、压力和速度等。
三、轧制摩擦系数对H型钢舌形端部的影响H型钢的舌形端部是其在建筑和桥梁结构中的重要部分，其质量和性能直接影响着整体结构的稳定性。
研究表明，轧制摩擦系数对H型钢舌形端部的影响主要表现在以下几个方面：1. 表面质量：摩擦系数过大或过小都会导致H型钢舌形端部的表面质量下降。
过大的摩擦系数会使钢材表面产生过多的热和机械损伤，导致表面粗糙度增加，影响美观和耐腐蚀性；而过小的摩擦系数则可能导致钢材表面出现划痕或粘结现象，影响表面质量。
2. 尺寸精度：轧制摩擦系数对H型钢舌形端部的尺寸精度也有显著影响。
适当的摩擦系数可以保证钢材在轧制过程中得到均匀的变形，从而保证尺寸精度；而摩擦系数过大或过小都可能导致钢材的变形不均匀，从而影响尺寸精度。
3. 内部组织结构：轧制摩擦系数还会影响H型钢舌形端部的内部组织结构。
适当的摩擦系数可以促进钢材内部的晶粒细化，提高其力学性能；而过大或过小的摩擦系数则可能导致晶粒粗大或出现其他不良组织结构，从而影响钢材的性能。
四、影响规律的研究方法及结果分析为了研究轧制摩擦系数对H型钢舌形端部的影响规律，可以采用实验研究和数值模拟等方法。
轧制过程中 H型钢轧制压力的变化情况分析
2 基本原理
设在 t 时刻的物体现时构形为 V , 其表面积为
S , S = Sσ + S u , 其中 Sσ 为外力 Ti已知的表面 ; S u 为位移约束表面 , 其位移是给定的 , 一般也称为位
移面 。物体 V 发生弹性变形时满足下列基本方程[4 ]
平衡方程
σij , j + f i = ρ ui , tt + μ ui , t 在 V 中 (1)
几何方程
εij = (μi , j + μj , i)
(2)
徐旭东 E2mail : xuxudong1973 @1631com 作者简介 : 徐旭东 , 男 , 1973 年生 , 东北大学 , 博士研 究生 , 主要研究方向为 H 型钢变形规律的研究 收稿日期 : 2004202220 ; 修订日期 : 2004203209
根据平衡方程和边界条件的等效积分形式的
Galerkin 提法 , 并代入物理方程可得到
∫(δεijD ε ijkl kl + δuρi ui , tt + δuμi ui , t) d V V
∫ ∫ = δuif id V + δui Td S
(6)
V
Sσ
将位移空间离散 , 并注意到位移变分的任意性 ,
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第 6 期
徐旭东 等 : 轧制过程中 H 型钢轧制压力的变化情况分析
73
41113 内宽的影响 轧件的内宽分别取 368mm 和 868mm 进行计算 ,
(12)
H型钢连轧过程轧制力模型的研究
第4期
张海龙等 : H 型钢连轧过程轧制力模型的研究
47
式中 , 0 为基 准变形 阻力, M Pa; T 为 温度 影响 因 素, T = ( t + 273) / 1 000; 为应变速率 ; 为变 形程 度。修正前后的参数见表 1, 模型参数修正 后与实 验数据之间误差更小 , 以应变速率 15 s 为例, 图 1 给出了比较结果 , 修正后模型误差控制在[ - 2 5% , 2. 5% ] 。
压下是不同的轧辊控制 , 因此对腹板和翼缘轧制力 的计算会存在相互作用 , 因此采用上述公式计算与 实际轧制力存在较大的误差。针对这种情况 , 本文 轧制力模型计算时采用了板带轧制的西姆斯公式。 西姆斯公式如式( 1) 所示: F= Qi L B ( 1) 式中, F 为轧制力; 为变形抗力 ; L 为接触弧长度; B 为接触弧宽度 ; Qi 为应力状态系数。 采用西姆斯公式计算轧制力的时候, 在接触区 不变的情况下, 影响轧制力的主要因素为变形抗力 模型以及应力状态系数模型。 1. 1 变形抗力模型的修正 [ 2] 对于金属变形抗力模型的研究有相关的文献 。 其中北京科技大学管克智、 周纪华教授对不同钢种的 变形抗力模型进行过大量的实验研究, 本文选取其中 一个变形抗 力模型作 为原型, 见 式 ( 2) 。同时利用 Gleeble 1500 热模拟试验机对 Q235 钢进行高温压缩 实验后所得的数据 , 对变形抗力模型修正。 =
图2 Fig. 2 万能轧机受力示意图 Rolling forces on universal mill
多元线性回归的方法, Q p!作为公式回归的因变量。 为了保证得到较高的复相关系数, 对于自变量的选 取需要不断的尝试 , 下面列出几种 Qp!的模型: ( l ) + b2 hm (
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的轧制压力 。
41112 温度的影响 温度分别取 800 ℃和 1050 ℃进行计算 , 结果如
图 2c 、d 所示 。轧制温度越低 , 轧件各部位的轧制 压力 σy 越大 , 并且腰部外侧与腰部中间位置之间轧 制压力的差值越明显 。分析这种现象可知 : 首先 , 温度低的轧件变形抗力高 , 因此在其它条件不变的 情况下 , 轧制压力 σy 会较高 ; 另一方面 , 对于温度 高的轧件 , 由于变形抗力低 , 变形比较容易 , 因此 轧件腰 、腿之间的拉力相对较小 , 造成轧件腰部外 侧与腰部中间位置之间轧制压力的差值也较小 。
摘 要 : H 型钢的轧制压力分布是研究人员非常关心的问题 。本文采用显式动力学有限元分析的方法 , 模拟了不同 变形参数条件下 H 型钢在万能轧机中的变形过程 , 得出了影响 H 型钢轧制压力变化趋势的主要因素 , 并对其产生 原因进行了分析 。计算结果显示 : 轧件腿宽 、温度 、内宽和腿腰延伸比 , 对轧件腰部轧制压力的变化趋势有比较明 显的影响 。轧件的腿宽和初始厚度 , 对轧件腿部外侧轧制压力的变化趋势有较明显的影响 。 关键词 : H 型钢 ; 轧制压力 ; 有限元 中图分类号 : T G331 文献标识码 : A 文章编号 : 100722012 (2004) 0620070205
为 368mm 的轧件 ; H1 为 17015mm , 内宽为 868mm 的轧件 , H1 为 42015mm 。
图 1 H 型钢变形状态 Fig11 The deforming state of H2beam
表 1 基本轧制参数 Tab11 Basic rolling parameters
个线性应变增量的乘积引起的 。
应用中心差分法 , 加速度用位移表示为
α( t) = ( ut - Δt - 2 ut + ut +Δt) / Δt2
(14)
将该式带入到有限元方程 , 中心差分法的递推
公式可表示如下 :
M t +Δt u/ Δt2 = tQ -
(
t t
KL
+tt KNL
-
2 M/ Δt2) t u - M t - Δt u/ Δt2
(12)
将式 (12) 改写成增量方程 , 代入到虚位移原
理表达式 , 并转化为有限元方程 。(9) 式中的 tD 应
改为tDJ , (8) 式中的tt KNL 应修改为
ttKN L
=
t t
KNL 1
-
t t
KNL 2
(13)
tt KNL 2即原
(10)
式所示的tt
KNL
,
t t
KNL 2则是由两
第 11 卷 第 6 期 2004 年 12 月
塑性工程学报
J OU RNAL OF PLASTICIT Y EN GIN EER IN G
Vol111 No16 Dec1 2004
轧制过程中 H 型钢轧制压力的变化情况分析
(东北大学 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室 , 沈阳 110004) 徐旭东 刘相华 吴 迪
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塑性工程学报
第 11 卷
腿部流动比较困难 , 进而限制了腰部金属向腿部的 流动 , 同时又由于立辊对轧件腿部进行压下 , 使 R 部金属产生了向腰部流动的趋势 , 这两种情况最终 造成了轧件腰部外侧的轧制压力值较大 。所以腿宽 较宽的轧件 , 变形区出口处的腰部各部位之间轧制 压力的差比较大 。由于立辊的被动性和水平辊的速 度差 , 腿宽较宽的轧件后滑量比较大 , 甚至会出现 全后滑的现象 。轧件在发生前滑或后滑时 , 金属向 前或向后流动 , 在一定程度上会降低轧件的轧制压 力 。腿宽较宽的轧件 , 由于发生了全后滑的现象 , 因此变形区出口处的轧制压力大于变形区其它部位
计算结果如图 2e 、f 所示 。对于内宽较窄的轧件 , 腰部的中间部位与边部之间轧制压力的差值比较大 。 内宽较宽的轧件 , 腰部中间部位与边部之间轧制压 力的差值比较小 。分析可知 : H 型钢轧制过程中 , 水平辊是主动辊 , 与轧件的腰部以及腿部的内侧接 触 , 带动轧件向前运动 , 立辊是被动辊 , 立辊施加 到轧件上的力阻碍金属向前流动 , 所以轧件的后滑 量很大 。在轧件内宽发生变化 , 轧件腿宽 、腿厚及 腰腿压下率等参数不变的条件下 , 施加到轧件腿部 阻碍金属向前流动的力不会有太大的变化 。对于内 宽较窄的轧件 , 因腿部后滑而产生的腰 、腿之间的 拉力 , 会造成轧件腰部轧制压力σy 的降低 。内宽较 宽的轧件 , 在腰 、腿之间拉力变化不大的情况下 , 由于内宽较宽 , 腰 、腿之间的拉力对腰部应力状态 的影响变得较弱 , 因此腰部的轧制压力σy 不发生太 大的变化 。 41114 腿腰延伸比的影响
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第 6 期
徐旭东 等 : 轧制过程中 H 型钢轧制压力的变化情况分析
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41113 内宽的影响 轧件的内宽分别取 368mm 和 868mm 进行计算 ,
最终得到系统的求解方程
Mα( t) + Cv ( t) + Ku ( t) = Q ( t)
(7)
式中 , α ( t ) 和 v ( t ) 分别是系统的节点加
速度向量和节点速 度 向 量 , M , C , K 各 Q ( t )
分别是系统的质量矩阵 、阻尼矩阵 、刚度矩阵和节
点载荷向量 。
(15)
求解该式就可以得到问题的解 。
3 计算条件
基本轧制参数如表 1 所示 , 各参数位置以及 X 方向和 Y 方向坐标如图 1a 所示 , H 型钢轧制状态 如图 1b 所示 。图 1b 中的 - Z 方向为轧制方向 , 轧 机出口位置的 Z 值为 0 , 即是图 2 和图 3 中变形区 长度的零点位置 , 取轧件的 1/ 2 进行计算 。在计算 某个参数对轧制压力的影响时 , 分别按照表 1 中该 参数 3 个值中的第 1 个和第 3 个值选取进行计算 , 其它基本参数按照表 1 中的中间状态进行选取 。轧 件的腰部受到水平辊沿 Y 方向的压下 , 腿部外侧受 到立辊沿 X 方向的压下 。因此 , 分析腰部的轧制压 力时 , 选取腰部的表面节点在 Y 方向的应力值σy 进行分析 , 结果如图 2 所示 , 分析腿部外侧的轧制 压力时 , 选取腿部外侧的表面节点沿 X 方向的应力 值σx 进 行 分 析 , 结 果 如 图 3 所 示 。对 于 内 宽 为 468mm 的轧件 , 图 1a 中的 H1 为 22015mm , 内宽
1 前 言
轧制过程中 , 轧件在变形区内的轧制压力分布 , 是影响轧制力及轧辊各部位磨损程度[1 ] 的主要因 素 。目前关于轧制压力的研究比较多[2 ] , 已经有许 多经典的公式对其进行了描述[3 ] , 关于 H 型钢轧制 压力分布规律方面的研究 , 还需进一步完善 。H 型 钢轧制过程中 , 由于腰部和腿部分别受到水平辊和 立辊的压下 , 轧件的腰 、腿之间会发生一定程度的 牵拉作用 , 这种牵拉作用使得轧件表面的应力状态 变得比较复杂 。本文采用显示动力学有限元模拟的 方法 , 对在不同变形参数条件下的轧制过程进行了 数值模拟 , 得出了轧件表面的轧制压力分布规律 , 对现场生产有一定的借鉴作用 。
图 2 H 型钢腰部变形区内轧制压力σy 分布 a) 腿宽 100mm ; b) 腿宽 300mm ; c) 温度 800 ℃; d) 温度 1050 ℃ e) 内宽 368mm ; f) 内宽 868mm ; g) 腿腰延伸比 019 ; h) 腿腰延伸比 114 Fig12 The distribution of t he rolling pressure σyon web deforming zone
根据平衡方程和边界条件的等效积分形式的
Galerkin 提法 , 并代入物理方程可得到
∫(δεijD ε ijkl kl + δuρi ui , tt + δuμi ui , t) d V V
∫ ∫ = δuif id V + δui Td S
(6)
V
Sσ
将位移空间离散 , 并注意到位移变分的任意性 ,
第 6 期
徐旭东 等 : 轧制过程中 H 型钢轧制压力的变化情况分析
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∫ ttKNL =
t
B
T NL
τt ttB
T NL
t
d
V
Vt
(10)
∫ tFt =
t
B
LTτt t d
V
tV t
(11)
在以上各式中ttBL 和ttBNL 分别是线性应变和非线 性应变及位移的转换矩阵 , tD 是本构矩阵 , τt 和τt 是 Cauchy 应力矩阵和向量 。所有这些矩阵或向量的元
2 基本原理
设在 t 时刻的物体现时构形为 V , 其表面积为
S , S = Sσ + S u , 其中 Sσ 为外力 Ti已知的表面 ; S u 为位移约束表面 , 其位移是给定的 , 一般也称为位
移面 。物体 V 发生弹性变形时满足下列基本方程[4 ]
平衡方程
σij , j + f i = ρ ui , tt + μ ui , t 在 V 中 (1)
轧前腰 轧后腰 轧前腿 轧后腿 水平辊 立辊 腿宽 厚 t w 0 厚 t w 1 厚 tf 0 厚 tf 1 直径 Dh 直径 B (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) Dv (mm) (mm)