检索结果-南通市图书馆

作者：张永振燕山大学

学位级别：硕士

随着我国经济的快速发展和科学水平的不断进步,制造行业中对工件的性能要求进一步提高,因此工件的热处理工序所占的比重也随之增加。进入21世纪以来,热处理能耗占总能耗的比重不断增加。随着人们对节能环保型的可持续发展战略认识的提高... 详细信息

随着我国经济的快速发展和科学水平的不断进步,制造行业中对工件的性能要求进一步提高,因此工件的热处理工序所占的比重也随之增加。进入21世纪以来,热处理能耗占总能耗的比重不断增加。随着人们对节能环保型的可持续发展战略认识的提高,世界各国都在努力探求一种节能热处理技术。大型筒节是加氢反应器的重要组成部分,针对其传统的热处理周期长、能源消耗大等问题,本文探究一种既能提高大型筒节热处理后的综合力学性能又能缩短热处理时间的节能热处理方案。首先,为了提高大型筒节的冷却速度,减小淬火热应力和残余应力,并结合筒节的冷却方式建立了大型筒节的喷淋冷却数学模型和空冷数学模型。通过Jmat Pro软件和实验数据建立了大型筒节材料的CCT和TTT转变曲线,建立了组织转变数学模型。其次,通过DEFORM-2D有限元软件模拟了筒节轧制过程截面不同厚度处的压下率和道次轧制时间,为后期热模拟压缩实验做准备;通过DEFORM-HT模块模拟了筒节轧后热处理过程,通过模拟筒节在不同冷却方式下的温度场、应力场和组织场,为制定大型筒节最佳热处理工艺提供铺垫;通过模拟筒节正火加热过程中不同温度下所对应的奥氏体含量,为制定临界区正火温度做参照。再次,提出了大型筒节轧后余热热处理方案,利用喷淋—空冷联合冷却方法不仅能够合理控制筒节在冷却过程中的热应力和残余应力,而且能够提高筒节的冷却速度,降低筒节在后期热处理过程中的组织遗传。最后,针对大型筒节轧后心部易出现混晶和粗晶组织、热处理周期长、能源消耗大等问题,本文从热处理工艺入手,提出了升梯式和台阶式正火热处理方案,通过热处理实验和力学性能试验研究了筒节心部材料在升梯式和台阶式正火并回火热处理后的组织和力学性能,并与目前常用的等温式正火工艺对比,验证了所提出热处理工艺方案的可行性。

关键词：大型筒节联合冷却组织遗传台阶式正火力学性能

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C-Mn钢温变形建模与轧制力研究

C-Mn钢温变形建模与轧制力研究

作者：肖力子燕山大学

学位级别：硕士

我国是第一产钢大国，钢铁产量占全球总产量的一半。但在巨大的产量光环下，却是高污染、高能耗、产品的结构不合理、品种质量不高的现状，这些都严重地制约了我国的钢铁行业发展，使得钢铁行业总体呈现低增速、低盈利现状。探索降低能... 详细信息

我国是第一产钢大国，钢铁产量占全球总产量的一半。但在巨大的产量光环下，却是高污染、高能耗、产品的结构不合理、品种质量不高的现状，这些都严重地制约了我国的钢铁行业发展，使得钢铁行业总体呈现低增速、低盈利现状。探索降低能耗和生产成本，提高钢铁产品竞争力的生产方式一直是钢铁工业的发展方向，其中温轧生产方式作为节能减排技术推广的重点一直是近年来的研究热点。本文以C-Mn钢中两种典型的中高碳钢45钢和65Mn为研究对象，探讨C-Mn钢温变形过程的变形规律，建立C-Mn钢温变形的流变应力模型，同时对C-Mn钢温轧过程的轧制力进行研究，推导出基于变形区流变应力分布的分段轧制力模型。首先，利用GLEEBLE-3500热模拟试验机模拟45钢和65Mn在不同工艺参数下的温变形过程，通过计算和分析流变应力的特征，结合变形后组织的金相和扫描分析，得出C-Mn钢在温变形过程中由于组织演变的不同具有不同的变形阶段，同时分析得到温变形的温度、速率对流变应力的影响也具有不同于热变形过程的规律。在C-Mn钢温变形建模过程中，结合流变应力特性、组织演变分析和工艺参数影响特性，建立符合C-Mn钢温变形过程的流变应力数学模型。其次，研究板带轧制过程变形区的金属变形规律，结合C-Mn钢温变形过程流变应力，建立了基于变形区流变应力分布的分段轧制力模型。最后，通过VB6.0编程计算了C-Mn钢温轧轧制力，同时利用ANSYS/LS-DYNA对C-Mn钢温轧过程进行了有限元仿真模拟，将理论计算与有限元模拟结果进行对比，得到基于变形区流变应力分布的分段轧制力模型比变形区流变应力恒定的轧制力模型计算精度有了显著提高，从而验证了理论模型的准确性。

关键词： C-Mn钢温变形流变应力分段轧制力

新型热作模具钢ZWT4热处理工艺和力学性能的研究

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新型热作模具钢ZWT4热处理工艺和力学性能的研究

作者：屈丽丽燕山大学

学位级别：硕士

热作模具在现代工业生产中起着不可替代的作用。传统的热作模具钢5CrNiMo、4Cr5MoSiV1、4Cr5MoSiV、3Cr2MoWVNi是目前国内常用的热作模具钢,尤其是4Cr5MoSiV1钢的用量最多。本文以4Cr5MoSiV1钢为依据,降低了Si、Cr、Mo和V的含量,增加了M... 详细信息

热作模具在现代工业生产中起着不可替代的作用。传统的热作模具钢5CrNiMo、4Cr5MoSiV1、4Cr5MoSiV、3Cr2MoWVNi是目前国内常用的热作模具钢,尤其是4Cr5MoSiV1钢的用量最多。本文以4Cr5MoSiV1钢为依据,降低了Si、Cr、Mo和V的含量,增加了Mn的含量,并新加入了Ni。这样减少了Cr和V的碳化物,增加了Mn的碳化物,设计了ZWT4钢。碳能更加充分地与V、Mn和Mo结合成高硬度的碳化物。Mn可以消除或减弱因钢种流所引起的热脆性,从而改善钢的热加工性能。Ni既能显著提高钢的淬透性又能提高强度、韧性和塑性,降低脆性转变温度。以金属材料强韧化理论为依据,利用材料学的现代分析测试技术,研究了采用不同热处理工艺时ZWT4钢锭成分偏析对锻材硬度不均匀性的影响,通过改善偏析得到了硬度分布均匀的合金。实验用ZWT4锻材金相组织中存在带状偏析,正偏析处存在较多的未溶粒状碳化物,导致两个偏析区硬度存在很大差异,正负偏析区的硬度差高达10HRC。通过优化浇注工艺、高温扩散工艺、调质工艺,使ZWT4的成分偏析得到改善,改善偏析的根本办法是在冶炼浇铸过程中选用适当的浇注温度和浇注速度,钢锭锻前采用适当的高温扩散处理。对浇铸得到的均匀ZWT4棒材经过880℃淬火,进行了多个回火温度的热处理。540℃回火之后,冒口平均硬度值为45.7HRC,水口平均硬度值为45.0HRC,棒材的硬度整体偏高;560℃回火之后冒口平均硬度值为43.1 HRC,水口平均硬度值为42.9HRC,与540℃回火硬度相比下降约2HRC。回火温度升高,为马氏体的分解提供了能量,但由于回火温度提高不多,ZWT4的硬度改善情况不高;580℃回火后,ZWT4的硬度值较560℃的回火硬度下降,且钢锭冒口和水口的硬度较为均匀,相比于560℃回火热处理,抗拉强度、屈服强度有所下降,分别是抗拉强度降低1.5%,屈服强度降低了4.6%,横向U型缺口冲击功提升了9.4%,纵向U型缺口冲击功提升了3.9%。580℃回火热处理得到了本文热处理工艺中最佳的冲击功数据,达到最优的力学性能匹配。

关键词：热作模具钢 ZWT4钢硬度调质工艺回火温度

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面向钢桥备料的二维排样算法研究

面向钢桥备料的二维排样算法研究

作者：孙永宽燕山大学

学位级别：硕士

考虑焊缝的组合式车轮强度分析与疲劳寿命研究

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考虑焊缝的组合式车轮强度分析与疲劳寿命研究

作者：侯斌峰燕山大学

学位级别：硕士

接触式热轧带钢板形检测辊检测单元设计及优化

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接触式热轧带钢板形检测辊检测单元设计及优化

作者：杜鑫燕山大学

学位级别：硕士

随着薄板坯连铸连轧技术的飞速发展,热轧板带产品规格越来越薄,并且有朝着更薄规格方向发展的趋势。热轧薄带钢和超薄带钢已经在众多领域替代传统的冷轧带钢,并得到了广泛的推广和应用,而且市场发展前景十分广阔。板形作为评价带钢产品... 详细信息

随着薄板坯连铸连轧技术的飞速发展,热轧板带产品规格越来越薄,并且有朝着更薄规格方向发展的趋势。热轧薄带钢和超薄带钢已经在众多领域替代传统的冷轧带钢,并得到了广泛的推广和应用,而且市场发展前景十分广阔。板形作为评价带钢产品质量的重要指标,在热轧带钢生产中越来越被重视。目前广泛应用的热轧板形仪基本都是非接触式的,检测精度没有应用在冷轧生产线的接触式板形仪高。本文设计了一种适用于热轧带钢生产的接触式板形检测辊检测单元结构,在能够适应热轧高温工况前提下,使带钢与检测辊直接接触,更准确、有效的检测板形信息,且不划伤带钢表面。并在结构设计基础上,对所设计的检测单元结构进行分析、优化,为后续检测辊的实际应用奠定基础。首先,在分析国内外板形检测技术及设备研究进展基础上,以板形检测基本原理为依据,设计板形检测辊主辊体结构,包括辊体内径、外径设计;设计检测辊检测单元结构以及各结构部件材料选取。然后,对检测辊检测单元结构进行受力分析,建立检测辊检测原理力学模型,并建立适用于本结构的检测原理数学模型,为热轧带钢板形计算提供理论参考。再次,对板形检测辊受力变形状态进行分析,建立板形检测辊检测灵敏度模型;对影响检测灵敏度的两个主要结构参数传感器顶部辊体壁厚和安装传感器组件的盲孔直径进行优化设计,以提高检测灵敏度。最后,建立检测辊温度场模型和辊体外表面等效换热系数模型。对检测辊工作时的温度场及热传递进行有限元模拟计算,得到辊体稳态温度场分布以及压磁传感器表面温度随时间变化规律,并分析压磁传感器表面最高温度在不同工况下的变化规律。

关键词：热轧板形检测辊灵敏度结构优化热传递

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港口高塔吊钢结构开裂抑制研究

港口高塔吊钢结构开裂抑制研究

作者：张哲燕山大学

学位级别：硕士

高塔吊是港口装载散料的重要设备之一。随着我国经济高速发展,作为北方重要能源输出港,秦皇岛港的散货物料吞吐量逐年增加,由于引进的高塔吊作业量和作业率不断提高,设备在生产作业中不断受到载荷冲击,导致高塔吊主体钢结构出现开裂现象... 详细信息

高塔吊是港口装载散料的重要设备之一。随着我国经济高速发展,作为北方重要能源输出港,秦皇岛港的散货物料吞吐量逐年增加,由于引进的高塔吊作业量和作业率不断提高,设备在生产作业中不断受到载荷冲击,导致高塔吊主体钢结构出现开裂现象,给港口生产带来重大安全隐患。因此如何降低高塔吊钢结构载荷冲击,保证设备安全作业,提高设备安全稳定性,亟待解决。论文主要工作内容如下:首先,分析了高塔吊的主体设备组成及装卸作业生产工艺流程。对高塔吊主体钢结构开裂故障进行了分析。其次,通过采用UG NX软件有限元分析功能,建立了高塔吊三维数模,进行了有限元分析。并选用德国MOPS模块式采集系统测量高塔吊主体钢结构各主要受力部位静应力、动应力及不同载荷条件下的应力。通过测试结果进行统计、归类、汇总和分析,找出高塔吊钢结构的最薄弱部位,设计了薄弱位置加固方案。其次,比较了三角形、梯形、抛物线-直线速度曲线、加速度和加速度变化率特征,选用了抛物线-直线型速度曲线,通过现场实验优化了主要时间参数。通过上位机WINCC监控软件监控物料总重量与抓斗提升和开闭的关系曲线,分析了物料总重量与抓斗升降和抓斗开闭指令关系曲线,设计了调整抓斗提升加速度和提升速度降低高塔吊钢结构所承受冲击力的速度曲线。通过现场实验,优化了抓斗提升电机6RA70直流调速器参数斜坡参数,对比优化前后速度曲线,减小了抓斗提升过程对高塔吊主体钢结构的载荷冲击。最后,现场应用情况表明,结合有限元静载荷分析和信号采集系统动载荷测试对钢结构进行强度加固,并按分提升高度优化了抓斗提升速度曲线,有效抑制了高塔吊钢结构开裂,对高塔吊安全稳定运行具有一定作用。此方法对港口起重设备钢结构开裂抑制具有借鉴意义。

关键词：港口高塔吊钢结构有限元开裂抑制

连铸过程中齿轮钢20CrNiMoA表面裂纹控制与工艺优化

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连铸过程中齿轮钢20CrNiMoA表面裂纹控制与工艺优化

作者：郝旭阳燕山大学

学位级别：硕士

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板凸度闭环控制数学模型的研究

板凸度闭环控制数学模型的研究

作者：王利梅燕山大学

学位级别：硕士

随着现代工业的发展,用户对带钢的板形质量要求逐渐提高。在评价热轧板带钢板形的多项指标中,板凸度是其中一项重要的质量指标。在轧制过程中,板凸度闭环反馈控制系统是保证带钢沿长度方向上板凸度合格的一种重要控制手段。因此板凸度... 详细信息

随着现代工业的发展,用户对带钢的板形质量要求逐渐提高。在评价热轧板带钢板形的多项指标中,板凸度是其中一项重要的质量指标。在轧制过程中,板凸度闭环反馈控制系统是保证带钢沿长度方向上板凸度合格的一种重要控制手段。因此板凸度闭环控制模型的精度直接影响着钢板的板形质量。板凸度和板形控制系统是一个复杂工业控制系统,各轧制因素有较强的非线性、时变及相互耦合性,使按传统理论建立起来的数学模型难以达到理想的控制效果。因此,研究我国板带生产中板凸度闭环控制模型问题是一项具有巨大经济意义的课题。本文提出了一种基于BP神经网络的板凸度调整量模型。利用该模型研究在不同轧制条件下,弯辊力调整量与对应的板凸度调整量之间的关系,则表示两者关系的弯辊力对板凸度的传递系数就隐含在神经网络模型中。因此,在选择网络模型的输入参数时,考虑了弯辊力对板凸度传递系数的影响各因素。其次利用训练样本和测试样本对该网络进行训练和测试,通过分析,板凸度调整量神经网络计算模型的板凸度调整量计算值与实测值很相近,表明板凸度调整量BP神经网络模型具有很高的预测精度。并在此基础上,建立了基于BP神经网络的板凸度闭环反馈控制模型。根据精轧出口安装的板凸度仪实时检测到的板凸度实际值与目标值的偏差,给出各机架的弯辊力调整量,使带钢板凸度与目标值吻合。并在国内宁波钢厂1780 mm热连轧生产线进行实际应用,通过采集现场数据,分析系统的实际应用效果。结果表明,应用基于BP神经网络的板凸度闭环反馈控制系统后,板凸度板形质量有了明显的改善,证明了该模型的正确性与实用性。

关键词：板凸度闭环控制模型 BP神经网络闭环反馈板凸度仪

道岔尖轨压力顶弯数学模型及分段顶弯仿真研究

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道岔尖轨压力顶弯数学模型及分段顶弯仿真研究

作者：赵聪燕山大学

学位级别：硕士

目前,高速铁路作为世界铁路运输的新潮流,因其安全可靠、方便快捷的特点,在许多国家都得到了迅猛发展,逐渐成为当代铁路技术的一项重大成就。随着列车速度和运营里程的不断增加,对铁路轨道设备的安全性和可靠性也提出了更高的要求,尤其... 详细信息

目前,高速铁路作为世界铁路运输的新潮流,因其安全可靠、方便快捷的特点,在许多国家都得到了迅猛发展,逐渐成为当代铁路技术的一项重大成就。随着列车速度和运营里程的不断增加,对铁路轨道设备的安全性和可靠性也提出了更高的要求,尤其是用于列车换向和变轨的铁路道岔设备。道岔尖轨作为铁路道岔的重要组成部分,常被用于列车行驶的拐角处,其生产质量制约着列车的行驶速度及铁路道岔的安全可靠性,是列车通过的咽喉。为改善目前工业现场道岔尖轨顶弯工艺存在的人工经验为主、劳动强度大和效率较低的现状,本文对道岔尖轨的压力顶弯工艺展开研究,主要研究内容如下:(1)运用解析方法,分析轨件压弯变形过程中轴向及断面上的弹塑性区域分布规律、应力和弯矩的计算方法,建立尖轨压力顶弯过程力学模型和载荷-位移数学模型,选取尖轨典型断面进行求解,获得不同支距下尖轨压力顶弯过程载荷-位移模型曲线。(2)根据实际工况建立尖轨顶弯过程有限元仿真模型,对理论模型所求解的顶弯行程仿真并进行误差分析,通过仿真数据来修正理论模型,得到不同支距下尖轨压力顶弯行程预测模型曲线,并分别通过实验和仿真数据对曲线进行验证。(3)针对曲线尖轨挠曲线设计线型大挠度平面单弧的特性,设计一种重合等步长分段顶弯方法,即把曲线尖轨圆顺段分为若干顶弯单元段分别顶弯,最终使其挠曲线达到所要求的设计线型。选取某型号曲线尖轨进行不同分段步长的仿真分析,建立各段顶弯单元顶弯行程预测模型并进行预测顶弯行程的求解,通过仿真分析得到不同分段步长对顶弯精度的影响。

关键词：道岔尖轨压力顶弯载荷-位移模型有限元仿真分段顶弯