H型钢开坯轧制腹板增厚机理及规程优化

摘要

H型钢轧制不均匀变形主要集中在异形孔开坯轧制阶段，异形孔轧制尺寸精度控制对后续的万能轧制有重要影响。为此，采用有限元分析软件MARC/SuperForm对尺寸为900 mm×510 mm×130 mm异形坯的开坯轧制过程进行模拟仿真，分析腹板厚度变化的关键影响因素及其影响机制。根据模拟结果，优化H型钢开坯轧制规程，即调整压下量分配，降低最后一道次腹板的压下量，减小腹板和翼缘的延伸率差异，从而降低腹板增厚程度。结果表明：腹板厚度在变形区出口附近显著增加，开坯结束时腹板厚度相比设定厚度增加了8.4 mm，这主要是腹板与翼缘的延伸率差异所致。变形区腹板金属承受三向压力，轧件离开变形区时，轧辊的压力和横向阻力逐渐消失，但翼缘对腹板施加的轧向压力并不会立即消失，腹板继续受到轧向压应力作用，导致腹板厚度继续增厚；腹板的延伸率通常大于翼缘，特别是在压下量较大的情况下，延伸率差异显著，导致轧件出变形区后的增厚量较大。采用优化的H型钢开坯规程，开坯轧制结束腹板厚度增厚量由原先的8.4 mm减至3.7 mm，可有效提高腹板部位的尺寸精度。

关键词

H型钢 / 开坯轧制 / 万能轧制 / 异形孔 / 腹板 / 辊缝 / 规程优化 / 有限元模拟