无孔型轧制摩擦条件对轧件断面形状的影响

《无孔型轧制摩擦条件对轧件断面形状的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、无孔型轧制摩擦条件对轧件断面形状的影响Vo1.23No.2April2006安徽工业大学J.ofAnhuiUniversityofTechnology第23卷第2期2006年4月文章编号:1671—7872(2006)02—0142—04无孔型轧制摩擦条件对轧件断面形状的影响端强.沈晓辉.章静,阎军,陈大宏(安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002)摘要:提出了一种轧件自由宽展面鼓形率的定义.借助非线性有限元分析软件MSC.Supefform研究了无孔型轧制过程中摩擦条件对轧件断面形状的影响,分析表明:轧件自由宽展面和角部的变形与摩擦条件有紧密的关系,尤其在大压下量

2、的轧制状况下其影响更为显着.关键词:无孔型轧制;摩擦系数;断面形状;有限元中图分类号:TG335.6文献标识码:AAnalysisofEffectofFrictiononCross-sectionShapeofWorkpieceinGroovelessRollingDUANQiang,SHENXiao-hui,ZHANGJing,YANJun,CHENDa-hong(SchoolofMaterialsScience&Engineering,AnhuiUniversityofTechnology,Maanshan243002,China)Abstract:Anewparam

3、eterdefinitionisgiventodescribethebarrelingshape.Withtheaidofnon-linearFEsoftwareMSC.SuperForm,theeffectoffrictiononcross—sectionshapeofworkpieeeingroovelessrollingisanalyzed.Theconclusionsareobtainedthat:thereexistcloselyrelationsbetweenfrictionandthedeformationontheprofileandthedeformationo

4、ftheworkpieceScorner,especiallywhenheavydraftistaken.Keywords:groovelessrolling;frictioncoefficient;cross-sectionshape;finiteelement引言与传统的孔型轧制相比,无孔型轧制技术具有轧机作业率高,轧辊消耗低,成材率高和轧制能耗少等优点,能够产生较大的经济效益.该技术已经被国内外的一些钢铁企业在棒材粗轧生产过程中采用【,但是将其应用于高速线材生产的企业较少.原因主要是高线产品的质量要求相对棒材更高,对于轧件表面出现裂纹以及角部尖化引起折叠等缺陷更为敏感.在来

5、料为连铸坯的高线粗轧生产状况下采用无孔型轧制,轧件的变形特点为:连铸坯料的角部较尖,经平立交替轧制,反复展宽变形,角部容易尖化,易在后续孔型轧制中产生角部折叠圈;尖化的轧件角部温降较大,金属的流动阻力增加,且该处的剪切变形较大,易使角部产生裂纹;同时,轧件的自由宽展面呈现出程度不同的鼓形,对后续轧制的稳定性亦有较大影响.因此,研究轧后轧件断面的形状对无孔型轧制技术的应用有着重要的意义.从国内外文献看,对此问题已有部分实验研究,但在摩擦对轧件断面形状的影响,由于物理模拟自身的局限性,研究较少.作者采用非线性有限元分析软件MSC.SuperForm对此进行了模拟研究.1参数选定衡量轧

6、件断面形状的参数主要有自由宽展面的鼓形率和角部的尖化系数.这两个参数是无孔型轧制规程设计过程中重要的参考指标,对轧件在后续道次的轧制变形有重要影响.无孔型轧制过程中,轧件的自由宽展面如果过于严重的单鼓,在下一道次咬入时,轧件与轧辊为点接触,容易歪扭脱方,造成轧制的不稳定;收稿日期i2005—09—02作者简介:端强(1978一),男.安徽当涂人,安徽工业大学材料科学与工程学院硕士研究生.第2期端强等:无孑L型轧制摩擦条件对轧件断面形状的影响143若产生严重的双鼓,变形未渗透到轧件心部.车L件的角部宽展大而中部小,使其角部有尖化趋势,进入孔型后易造成轧件的折叠.采用已有的鼓形率定义

7、,要先判断单,双鼓形,再计算其鼓形率.实际轧制过程中,轧后轧件的断面形状难以先行判定,见图1.文中提出一种简单的鼓形率定义:选定坯料自由宽展面的中点,轧制变形后,该位置的宽度与自由宽展面的平均宽度存在差值,轧件轧后高度为,则:鼓形率no=(1)鼓形主要是由轧件侧面金属不均匀变形而造成的.当轧件主要为表面变形时,与轧辊接近的表层金属横向流动较大,而中部宽展较小,且比平均宽展小,则小于0,为负值,呈双鼓;轧件变形较大时,变形深入轧件中部,表层变形相对小,轧件中部宽展大于平均宽展,则大