鋼板殘余應(yīng)力分布的控制措施

鋼板在后期加工時(shí)，會(huì)因?yàn)槁N曲導(dǎo)致切割后變形，造成工件報(bào)廢，影響用戶正常使用，同時(shí)造成企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。分析認(rèn)為鋼板經(jīng)熱軋后內(nèi)部及上下表面存在殘余應(yīng)力，如果殘余應(yīng)力沿鋼板寬度和長(zhǎng)度方向呈不均勻分布，將會(huì)對(duì)鋼板截面產(chǎn)生一個(gè)力矩，使鋼板在分切后發(fā)生翹曲。控制措施是：

1、TMCP技術(shù)

新的TMCP 技術(shù)指的是在終軋溫度≥950℃的情況下在連續(xù)大壓下軋制，隨后進(jìn)行冷速高達(dá)300～400℃/s 的超快速冷卻的工藝。采用TMCP 新技術(shù)的鋼板中連續(xù)的大變形應(yīng)變積累使奧氏體得到硬化，隨后進(jìn)行超快速冷卻，一方面保持硬化奧氏體不變，即“凍結(jié)”了硬化的奧氏體，另一方面超快速冷卻還促進(jìn)了20 nm

以下細(xì)小粒子的大量析出，并且隨著超快速冷卻溫度的不斷降低，粒子分布更加彌散。由于采用超快速冷卻，提高了形核率，細(xì)化了鐵素體晶粒。保持超快冷狀態(tài)到相變點(diǎn)附近停止冷卻，隨后進(jìn)行冷卻路徑控制，得到優(yōu)良性能的鋼板。同時(shí)，在正常溫度下連續(xù)軋制，高的溫度使得積累的位錯(cuò)可以進(jìn)行滑移和析出，高能狀態(tài)應(yīng)力得以釋放。

2、冷卻溫度

層流冷卻造成的內(nèi)應(yīng)力不均衡問(wèn)題主要是由3種不均勻冷卻導(dǎo)致: ( 1) 橫向冷卻嚴(yán)重不均勻; ( 2) 厚度方向冷卻不對(duì)稱; ( 3)

橫向和厚度方向冷卻不均勻混合?？刂评鋮s的橫向均勻性和厚度方向的對(duì)稱性，是控制中厚板平直度、降低內(nèi)應(yīng)力的必備條件。橫向冷卻側(cè)噴方案是通過(guò)改進(jìn)下集管橫向角度和駐水點(diǎn)等措施達(dá)到層流冷卻溫度控制均勻性。

3、冷矯直

矯直能改善鋼板殘余應(yīng)力分布，當(dāng)鋼板在橫斷面上有應(yīng)力分布不均時(shí)，可以需要采取彎輥措施以增加局部變形的方法來(lái)補(bǔ)償縱向纖維的長(zhǎng)短不齊，達(dá)到消除波浪彎、均勻化鋼板內(nèi)應(yīng)力的目的。調(diào)節(jié)矯直機(jī)橫向的凸度值調(diào)節(jié)也是改善鋼板殘余應(yīng)力分布的重要措施。綜上，通過(guò)采用新的TMCP工藝，提高層流冷卻速度控制溫度的均勻性，以及冷矯直鋼板，促進(jìn)鋼板內(nèi)部應(yīng)力均勻化，鋼板再縱切分條時(shí)，變形問(wèn)題得到控制。

如何提高數(shù)控切割效率？

數(shù)控切割機(jī)與手持切割和仿型切割的區(qū)別在于其切割速度快，切割精度高。但不少用戶在夠買了數(shù)控切割機(jī)后，覺得加工效率并未得到太大的改善。歸根結(jié)底，主要還是用戶對(duì)數(shù)控切割機(jī)的相關(guān)知識(shí)不夠了解，不能得心應(yīng)手的使用它。針對(duì)這些情況，我們可以采用以下辦法來(lái)解決：

      數(shù)控系統(tǒng)不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致的切割緩慢。

      沒(méi)有使用套料軟件導(dǎo)致材料利用率低下。

      數(shù)控系統(tǒng)上沒(méi)有自動(dòng)切割工藝和切割參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)。

      使用切割方式不合適。

數(shù)控相貫線切割機(jī)切割的展開圖樣線的基本方法有兩種。

1.計(jì)算法，它通過(guò)理論計(jì)算，進(jìn)行展開放樣。首先示意性的畫出必要的視圖，然后將圓管斷面等分，將圓周分點(diǎn)折算成角度依次計(jì)算，再根據(jù)計(jì)算結(jié)果描點(diǎn)進(jìn)行放樣，作出相貫線的展開圖樣線。計(jì)算法作圖迅速，雖然是近似計(jì)算，但等分點(diǎn)愈多展開圖愈準(zhǔn)確，足以滿足工程需要。計(jì)算法繁瑣的計(jì)算過(guò)程因其模塊化程度高，可以通過(guò)程序設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，的描點(diǎn)繪圖也可由計(jì)算機(jī)來(lái)完成，可以確保產(chǎn)品質(zhì)量，提高工作效率。本文討論的就是如何通過(guò)計(jì)算法進(jìn)行展開放樣。

2.圖解法，它運(yùn)用投影原理作圖，進(jìn)行展開放樣。首先按投影原理繪制出構(gòu)件的有關(guān)視圖，并畫出輔助線，求出實(shí)長(zhǎng)、實(shí)形等，然后再作出相貫線的展開圖樣線。圖解法作圖繁瑣，手工作圖誤差較大，影響加工質(zhì)量。計(jì)算機(jī)輔助繪圖雖可提高精度，但是模塊化程度不高，不易于程序設(shè)計(jì)。

影響切割變形的因素主要有切割速度、割嘴的型號(hào)及其高度、切割程序等。

　　根據(jù)板材厚度選擇合適的切割速度和割嘴型號(hào)，控制好割嘴與板材之間的距離，能有效控制熱輸入量，減少切割變形。

　　切割程序的合理與否，直接影響著切割質(zhì)量。

切割變形分析及控制

　　從出口澳大利亞pn機(jī)車制造過(guò)程中幾種零件的切割變形實(shí)際出發(fā)，分析這幾種不同形狀特征的零件產(chǎn)生切割變形的原因，優(yōu)化切割工藝，達(dá)到有效控制切割變形的目的。

單一規(guī)則零件的切割

　　以pn機(jī)車構(gòu)架上某零件的切割為例，該零件板厚為10mm，其特點(diǎn)是外形比較規(guī)則，可采用多只割嘴同時(shí)切割，同時(shí)零件的長(zhǎng)寬比比較大。