无缺陷连铸坯的轧制研究
发布时间：2022-04-28 22:42
连铸坯在加工的效率和能源利用两个方面上比普通的铸造轧制更加优秀,但其复杂的工艺流程导致了缺陷的增多,另外连铸大方坯的由于铸坯尺寸较大,中间疏松和缩孔等缺陷也比较明显。如果在连铸末期,利用连铸坯内热外冷的特点,并采用重压下的轧制工艺会使中心缩孔焊合并加大致密度。因此,为减少连铸坯缺陷,并降低其加工成本,现针对GCr15轴承钢进行轧制末端的大压下量模拟,讨论不同辊型对中心缩孔的影响。利用DeformV11软件的多工步模块（MO preprocessor）,首先对连铸坯模型进行温度场的模拟,模拟出与实际情况相近的温度场,之后利用带有温度场的热-力耦合模型进行模拟轧制,利用在模型中心的球形空洞来模拟缩孔缺陷。然后进行了同一轧辊不同压下量的轧制模拟,最后进行了不同辊径差的轧辊的轧制模拟和不同凸台宽度轧辊的轧制模拟。模拟过后进行缺陷的演变分析总结不同辊型进行末端重压下时的优与劣。对比模拟数据之后得出以下结论,在GCr15轴承钢的连铸坯凝固末期,在刚刚完全凝固的位置进行单道次重压下轧制可有效降低中心缩孔缺陷,并在压下量40mm时中心缩孔4.5mm高度被压缩。凸辊与平辊在相同压下量下对中心缩孔高度的压...
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第1章 文献综述
1.1 连铸坯内部疏松及内部缩孔的样貌分析
1.2 内部疏松及缩孔的形成原因及影响因素
1.2.1 内部疏松及缩孔的形成理论
1.2.2 内部缺陷的的影响因素
1.3 改善连铸坯中心缺陷广泛应用技术
1.3.1 锻造压下技术
1.3.2 电磁搅拌技术
1.3.3 动态轻压下技术
1.4 末端重压下技术的优势及研究现状
1.4.1 国外现状
1.4.2 国内现状
1.4.3 重压下的关键参数
1.5 数值模拟在消除中心缺陷方面的研究
1.6 本文研究的研究方法
1.7 本文研究目的和意义
第2章 理论分析及研究方案
2.1 热分析基本原理
2.1.1 热应力理论
2.1.2 热传导
2.1.3 对流传热
2.1.4 热辐射
2.2 有限元分析理论
2.2.1 刚塑性有限元分析假设
2.2.2 刚塑型有限元理论
2.3 研究方案
2.3.1 研究目标
2.3.2 研究内容
2.3.3 研究条件
2.3.4 关键问题与预期创新点
2.3.5 技术路线和实验方案
2.4 本章小结
第3章 铸坯凝固末端的温度场模拟
3.1 有限元模型的建立
3.1.1 连铸坯物性参数的设定
3.1.2 铸坯几何模型的建立
3.1.3 模型网格的划分
3.2 铸坯温度场的模拟
3.2.1 温度场模拟步骤
3.2.2 温度场模拟结果分析
3.3 本章小结
第4章 轧辊压下量对中心缩孔得影响
4.1 有限元模型的建立
4.1.1 几何模型的建立
4.1.2 有限元参数的设定
4.2 平辊的轧制结果分析
4.3 凸辊的轧制结果分析
4.4 本章小结
第5章 辊型对中心缩孔的影响
5.1 不同辊型对中心缩孔的影响
5.1.1 模型的建立
5.1.2 不同辊径差对中心缩孔的影响
5.1.3 不同凸台宽度对中心缩孔的影响
5.2 本章小结
结论
参考文献
致谢
导师简介
作者简介
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]电磁搅拌对42CrMo矩形坯宏观碳偏析的影响研究[J]. 张萌,岳峰,孙忠权,曾令宇,钟凡,郭峻宇. 炼钢. 2018(05)
[2]重轨钢大方坯轻压下过程热力耦合数值模拟研究[J]. 宋潇,张华,倪红卫,成日金,方庆,刘超. 铸造技术. 2018(07)
[3]凝固末端电磁搅拌和轻压下复合技术对大方坯高碳钢偏析和中心缩孔的影响[J]. 安航航,包燕平,王敏,赵立华,王达志,刘荣泉,李鹏. 工程科学学报. 2017(07)
[4]320mm×480mm大方坯凝固过程数值模拟及验证[J]. 高维,李京社,杨树峰. 工业加热. 2016(06)
[5]连铸液芯大压下轧制技术发展简述[J]. 查显文. 中国金属通报. 2016(03)
[6]动态轻压下技术对大方坯连铸工艺性能的影响[J]. 戴欣. 铸造技术. 2015(06)
[7]连铸坯中心缩孔研究与控制[J]. 孟娜,朱立光,朱新华. 河北联合大学学报(自然科学版). 2014(03)
[8]板坯凝固参数测定及轻压下工艺优化[J]. 徐李军,仇圣桃,张兴中. 连铸. 2014(04)
[9]改善大方坯内部质量的技术措施[J]. 冯士超,王艳红,丁瑞锋,潘秀兰. 冶金丛刊. 2014(01)
[10]动态轻压下改善厚板坯Q345E内部质量[J]. 陈玉辉,谭建平,冀秀梅. 连铸. 2012(01)
博士论文
[1]电磁搅拌作用下特种钢凝固组织的研究[D]. 战国锋.东北大学 2012
[2]大规格GCr15轴承钢连铸连轧质量分析及有限元模拟[D]. 李晓滨.东北大学 2011
硕士论文
[1]高精度扁钢轧制金属流动规律的数值模拟研究[D]. 杜金龙.华北理工大学 2016
[2]板坯连铸二次冷却过程热-力行为研究[D]. 吴晨辉.东北大学 2014
[3]方坯连铸机凝固末端电磁搅拌工艺过程数值模拟研究[D]. 姜东滨.东北大学 2013
[4]末端电磁搅拌对钢连铸坯成分偏析及缩松影响的模拟研究[D]. 张楠.大连理工大学 2012
[5]板坯连铸轻压下过程的数值模拟[D]. 王羽翀.西安建筑科技大学 2012
[6]重钢方坯连铸结晶器电磁搅拌数值模拟及应用研究[D]. 周亮.重庆大学 2007
本文编号：3649683
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第1章 文献综述
1.1 连铸坯内部疏松及内部缩孔的样貌分析
1.2 内部疏松及缩孔的形成原因及影响因素
1.2.1 内部疏松及缩孔的形成理论
1.2.2 内部缺陷的的影响因素
1.3 改善连铸坯中心缺陷广泛应用技术
1.3.1 锻造压下技术
1.3.2 电磁搅拌技术
1.3.3 动态轻压下技术
1.4 末端重压下技术的优势及研究现状
1.4.1 国外现状
1.4.2 国内现状
1.4.3 重压下的关键参数
1.5 数值模拟在消除中心缺陷方面的研究
1.6 本文研究的研究方法
1.7 本文研究目的和意义
第2章 理论分析及研究方案
2.1 热分析基本原理
2.1.1 热应力理论
2.1.2 热传导
2.1.3 对流传热
2.1.4 热辐射
2.2 有限元分析理论
2.2.1 刚塑性有限元分析假设
2.2.2 刚塑型有限元理论
2.3 研究方案
2.3.1 研究目标
2.3.2 研究内容
2.3.3 研究条件
2.3.4 关键问题与预期创新点
2.3.5 技术路线和实验方案
2.4 本章小结
第3章 铸坯凝固末端的温度场模拟
3.1 有限元模型的建立
3.1.1 连铸坯物性参数的设定
3.1.2 铸坯几何模型的建立
3.1.3 模型网格的划分
3.2 铸坯温度场的模拟
3.2.1 温度场模拟步骤
3.2.2 温度场模拟结果分析
3.3 本章小结
第4章 轧辊压下量对中心缩孔得影响
4.1 有限元模型的建立
4.1.1 几何模型的建立
4.1.2 有限元参数的设定
4.2 平辊的轧制结果分析
4.3 凸辊的轧制结果分析
4.4 本章小结
第5章 辊型对中心缩孔的影响
5.1 不同辊型对中心缩孔的影响
5.1.1 模型的建立
5.1.2 不同辊径差对中心缩孔的影响
5.1.3 不同凸台宽度对中心缩孔的影响
5.2 本章小结
结论
参考文献
致谢
导师简介
作者简介
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]电磁搅拌对42CrMo矩形坯宏观碳偏析的影响研究[J]. 张萌,岳峰,孙忠权,曾令宇,钟凡,郭峻宇. 炼钢. 2018(05)
[2]重轨钢大方坯轻压下过程热力耦合数值模拟研究[J]. 宋潇,张华,倪红卫,成日金,方庆,刘超. 铸造技术. 2018(07)
[3]凝固末端电磁搅拌和轻压下复合技术对大方坯高碳钢偏析和中心缩孔的影响[J]. 安航航,包燕平,王敏,赵立华,王达志,刘荣泉,李鹏. 工程科学学报. 2017(07)
[4]320mm×480mm大方坯凝固过程数值模拟及验证[J]. 高维,李京社,杨树峰. 工业加热. 2016(06)
[5]连铸液芯大压下轧制技术发展简述[J]. 查显文. 中国金属通报. 2016(03)
[6]动态轻压下技术对大方坯连铸工艺性能的影响[J]. 戴欣. 铸造技术. 2015(06)
[7]连铸坯中心缩孔研究与控制[J]. 孟娜,朱立光,朱新华. 河北联合大学学报(自然科学版). 2014(03)
[8]板坯凝固参数测定及轻压下工艺优化[J]. 徐李军,仇圣桃,张兴中. 连铸. 2014(04)
[9]改善大方坯内部质量的技术措施[J]. 冯士超,王艳红,丁瑞锋,潘秀兰. 冶金丛刊. 2014(01)
[10]动态轻压下改善厚板坯Q345E内部质量[J]. 陈玉辉,谭建平,冀秀梅. 连铸. 2012(01)
博士论文
[1]电磁搅拌作用下特种钢凝固组织的研究[D]. 战国锋.东北大学 2012
[2]大规格GCr15轴承钢连铸连轧质量分析及有限元模拟[D]. 李晓滨.东北大学 2011
硕士论文
[1]高精度扁钢轧制金属流动规律的数值模拟研究[D]. 杜金龙.华北理工大学 2016
[2]板坯连铸二次冷却过程热-力行为研究[D]. 吴晨辉.东北大学 2014
[3]方坯连铸机凝固末端电磁搅拌工艺过程数值模拟研究[D]. 姜东滨.东北大学 2013
[4]末端电磁搅拌对钢连铸坯成分偏析及缩松影响的模拟研究[D]. 张楠.大连理工大学 2012
[5]板坯连铸轻压下过程的数值模拟[D]. 王羽翀.西安建筑科技大学 2012
[6]重钢方坯连铸结晶器电磁搅拌数值模拟及应用研究[D]. 周亮.重庆大学 2007
本文编号：3649683
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