第1頁共13頁 四輥熱軋鋼板軋機的結(jié)構(gòu)及板形控制 摘要：中厚鋼板大約有200年的生產(chǎn)歷史，一個國家的中厚板軋機水平也是一 個國家鋼鐵工業(yè)裝備水平的標(biāo)志這之一。通過對四輥可逆式軋機的結(jié)構(gòu)及影響板 形的一些因素的分析，例如：軋機的壓下平衡裝置，agc液壓彎輥技術(shù)以及矯 直機的機理等。進一步加深了對四輥可逆式軋機的結(jié)構(gòu)及板形控制的分析和了解 并且對中厚板生產(chǎn)和鋼板質(zhì)量的提高有舉足輕重的作用。最后從兩個問題分析中 得出大多數(shù)四輥可逆式中厚板軋機的基本結(jié)構(gòu)大致包括以下幾部分：輥系、機架 部件、壓下平衡裝置、軋輥的軸向固定裝置等。在板形控制方面控制板形的方法 大致包括：設(shè)定合理的軋輥凸度，合理的生產(chǎn)安排，合理制定軋制規(guī)程以及通過 調(diào)溫控制等。但隨著近幾年液壓彎輥技術(shù)的廣泛應(yīng)用，大部分四輥可逆式軋機在 原來軋機的基礎(chǔ)上運用了液壓彎輥技術(shù)，進而vc輥，cvc系統(tǒng)，pc軋

介紹了ucm軋機的發(fā)展及其特點,闡述并分析了馬鋼4機架6輥ucm連軋機agc、asc等系統(tǒng)的主要特點。

針對某1,700,mm寬帶鋼四輥冷連軋機在生產(chǎn)過程中易出現(xiàn)支持輥磨損嚴(yán)重且不均勻,軋機板形控制能力明顯不足,第1、2架軋機的彎輥力經(jīng)常達(dá)到最大值,帶鋼的邊降控制波動較大等問題,采用大型有限元軟件ansys9.0建立了軋機輥系與軋件一體化三維有限元仿真模型,研究了不同工況、不同輥型配置下的工作輥撓曲變形、帶鋼金屬橫向流動及工作輥和支持輥間的輥間接觸壓力分布等,對比分析并設(shè)計了用于帶鋼邊降控制的輥型配置新方案,投入現(xiàn)場連續(xù)應(yīng)用后,取得了比較明顯的板形控制效果,帶鋼比例凸度由1.20降至1.05,板形平坦度由原來的15,iu降至9～10,iu,帶鋼兩側(cè)邊降同時達(dá)到7,μm以內(nèi)的比率為92.7%.

介紹普通中厚板生產(chǎn)中板形缺陷及其成因分析,影響板形的主要因素.對在普通中厚板生產(chǎn)中最常用的板形控制手段展開闡述,為提高普通中厚板軋機的板形控制能力及產(chǎn)品成材率,提出了一些經(jīng)濟實用的改造策略.

在研究納米析出強化熱軋鋼板的基礎(chǔ)上,對該鋼板進行了冷軋退火試驗研究。采用透射電鏡(tem)和能譜分析等方法分析了析出物的分布和形貌,測定了兩種納米析出物的成分。結(jié)果表明,試驗鋼經(jīng)退火處理后存在著兩種形狀的析出物,矩形析出物尺寸為30~50nm,主要由tin組成;圓形析出物為5~10nm,主要由tic組成。這些析出物的出現(xiàn)將直接影響實驗鋼的性能及應(yīng)用。

posco開發(fā)出用于超大型集裝箱貨輪的超厚高強中厚板eh47,eh47拉伸強度為460mpa,比eh36(355mpa)和eh40(390mpa)的拉伸強度分別提高30%和17.5%。eh47在零下40攝氏度的條

板形控制是板帶鋼生產(chǎn)的核心控制技術(shù)之一,因為冷軋板帶鋼的厚度較小,對不均勻變形的敏感性大,所以冷軋板帶鋼板形控制顯得尤為重要。本文介紹了板形的含義,分析了影響板帶鋼板形的主要因素,從軟、硬件兩方面提出了控制冷軋板帶鋼板形的技術(shù)措施。

南鋼3500mm爐卷軋機生產(chǎn)5mm×3150mm規(guī)格q960高強鋼板時,板型瓢曲嚴(yán)重。通過對加熱溫度、卷取張力、卷取速度、卷取爐爐溫、道次壓下率等軋制工藝參數(shù)進行優(yōu)化改進,顯著改善了熱軋態(tài)板型,鋼板不平度由初期的15～25mm/m降低至6～12mm/m,為保證后續(xù)調(diào)質(zhì)熱處理板型控制效果提供了良好的基礎(chǔ)。

文章介紹了國內(nèi)外熱軋板帶鋼板形控制技術(shù)現(xiàn)狀及各種控制技術(shù)的特點;分析了攀鋼1450mm普通四輥軋機的板形控制水平,并對攀鋼1450mm熱連軋機板形控制技術(shù)改造提出了建議。

利用大型有限元軟件marc建立了軋制過程三維有限元仿真模型,以某1700mm冷連軋機為對象,分析了冷連軋機不同入口厚度和不同架次下的金屬橫向流動的特點,發(fā)現(xiàn)冷連軋機門戶機架1#機架帶鋼厚度最厚、壓下量最大,帶鋼金屬橫向流動最有條件,為實現(xiàn)凸度和平坦度的解耦創(chuàng)造了基礎(chǔ)。提出了一種新的邊降控制工作輥輥形即連續(xù)變錐度工作輥cvtr(continuouslyvariabletaperroll),并配套使用vcr(varyingcontactlengthbackuproll)支持輥,提高了軋機的輥縫橫向剛度,增強了軋機抵抗軋制力波動而保持不變的能力,為實現(xiàn)板形的良好控制創(chuàng)造了條件。

介紹了國內(nèi)外熱軋板帶鋼板形控制技術(shù)的現(xiàn)狀及各種控制技術(shù)的特點；分析了攀鋼1450mm普通四輥軋機的板形控制水平，并對攀鋼1450mm熱連軋機板形控制技術(shù)改造提出了建議。

高強鋼板料彎曲成形應(yīng)力和應(yīng)變分析,對分析成形機理,解釋成形過程中破壞的原因,提高加工工藝水平具有重要意義。以塑性力學(xué)理論知識為基礎(chǔ),推導(dǎo)出窄板彎曲成形時的應(yīng)力、應(yīng)變分布規(guī)律,為給出彎曲的變形特點、失效形式,以及容易出現(xiàn)的畸變、翹曲情況進行分析奠定基礎(chǔ)。

為研究高強鋼板的熱沖壓成形性,采用abaqus軟件對高溫下22mnb5高強鋼板溝槽形件沖壓成形進行了數(shù)值模擬研究.建立了基于熱力耦合的彈塑性有限元模型和熱成形下的材料模型,通過對溝槽形件熱成形進行數(shù)值模擬,考察了壓邊力、模具間隙和凹模圓角半徑等工藝參數(shù)對熱成形時溫度分布和回彈的影響,給出了熱成形中產(chǎn)生回彈的機理,確定了合適的工藝參數(shù),通過熱成形試驗驗證了數(shù)值結(jié)果的可靠性.

高強鋼板料彎曲成形過程中伴隨有彈性變形——回彈,而這種回彈與普通容器鋼的回彈又不盡相同。在以往對普通容器鋼的回彈研究基礎(chǔ)之上,對高強鋼板料彎曲回彈進行分析和相關(guān)公式的推導(dǎo),由彎曲件回彈后的曲率半徑和彎曲角的變化,來判斷工件的回彈量。根據(jù)影響彎曲件回彈的因素分析,確定控制回彈的措施。

介紹了高強度鍍鋅板的研究現(xiàn)狀,重點闡述了dp、trip、twip鋼的研究概況及鍍鋅工藝對其性能的影響;最后進一步簡單介紹了熱鍍鋅鋼鍍層性能的要求(包括耐蝕性、成形性等)。

高強鋼板熱鍍鋅工藝研究現(xiàn)狀

高強鋼板沖壓成形的回彈問題在很大程度上制約了其深入應(yīng)用,合理的工藝是減少回彈的關(guān)鍵和有效途徑之一.建立了曲面扁殼件沖壓成形的有限元模型,基于正交試驗法研究了工藝參數(shù),包括壓邊力、摩擦系數(shù)、板厚以及拉深筋的布置方式對回彈的影響規(guī)律,采用普通鋼板和高強鋼板分別進行了沖壓成形實驗,并與數(shù)值模擬結(jié)果進行對比.結(jié)果表明,高強鋼板沖壓成形的回彈較大,但通過合理的壓邊力和拉深筋布置方式可以實現(xiàn)高強鋼板沖壓成形回彈的有效控制.

針對某冷連軋機在高強鋼生產(chǎn)中出現(xiàn)的板形問題,以提高機組對高強鋼產(chǎn)品的板形控制能力為目標(biāo),對中間輥和支持輥輥形進行了優(yōu)化設(shè)計,并對第五機架精細(xì)冷卻乳化液使用工藝進行了優(yōu)化研究。新的高強鋼板形控制工藝技術(shù)在生產(chǎn)中使用穩(wěn)定,從根本上提高了軋機板形控制能力,0～3iu的板形控制精度所占比例由83.71%提高到90.86%,軋輥磨損得到明顯改善,應(yīng)用效果顯著。

采用工藝分析、宏觀和微觀檢驗等手段對1000mpa級高強鋼板軋后中心裂紋的成因進行了研究。結(jié)果表明:引起裂紋的原因,除了中心偏析、夾雜外,冷卻速度過快造成中心馬氏體帶過多,馬氏體體積膨脹引起鋼板中心應(yīng)力過大也是裂紋形成的主要原因之一。并提出了系列工藝解決措施,使得高強鋼板中心裂紋率大大降低。

針對板料成形中的韌性斷裂準(zhǔn)則預(yù)測成形極限的方法,進行了綜述和分析,提出了利用韌性斷裂準(zhǔn)則能夠較好地預(yù)測塑性差的板料成形極限,而且還能考慮應(yīng)變路徑的變化.將cockroft和latham準(zhǔn)則應(yīng)用到高強度鋼板dp590的成形預(yù)測中.對高強鋼dp590進行了單向拉伸試驗,獲得了相應(yīng)的物性參數(shù).同時對該高強鋼進行了方盒件成形試驗,并進行了相應(yīng)的有限元模擬.通過對高強鋼的極限試驗,利用有限元模擬獲得了該材料的cockroft和latham準(zhǔn)則常數(shù).最后利用該常數(shù)對方盒件的拉深過程進行了缺陷的預(yù)測,模擬結(jié)果和試驗結(jié)果完全吻合.表明韌性斷裂準(zhǔn)則是可以應(yīng)用到高強度鋼板的成形中的.

對高強鋼的沖壓回彈及回彈補償原理進行了分析。以某乘用車b柱高強鋼加強板零件沖壓加工工藝為例,在模具設(shè)計階段對整個工藝過程進行cae分析,在工藝參數(shù)優(yōu)化前提下,對回彈進行全序計算和預(yù)測,并對模具進行回彈補償。為高強鋼沖壓模具設(shè)計及工藝參數(shù)優(yōu)化提供依據(jù),從而降低模具開發(fā)風(fēng)險,減少試模時間,縮短開發(fā)周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本。模擬結(jié)果與實驗較吻合,表明所采用回彈補償方法是可靠的。

根據(jù)汽車橋殼用鋼使用特點進行了成分設(shè)計;對鈮、鈦微合金鋼在1450熱軋機組進行了不同終軋溫度和卷取溫度熱軋工藝的試驗研究;結(jié)合橋殼鋼技術(shù)要求,分析了化學(xué)成分、工藝參數(shù)、金相組織對橋殼鋼性能的影響;確定了化學(xué)成分及符合攀鋼生產(chǎn)條件的工藝制度;在此基礎(chǔ)上研發(fā)了490mpa級熱軋沖壓橋殼專用鋼板。