[发明专利]一种热连轧粗轧立-平轧制轧件头尾缺陷预测及评价方法

说明书

本发明属于轧制技术领域，具体涉及一种热连轧粗轧立‑平轧制轧件头尾缺陷预测及评价方法。针对现有技术的不足，本发明提出了一种热连轧粗轧过程立‑平轧制轧件头尾缺陷预测及评价方法,综合考虑了立‑平轧制过程中工艺规程与实际设备，基于现场实际，建立有限元模型，通过控制变量法设定实验条件进行有限元仿真的方式，建立了立‑平轧制头尾缺陷关键点的函数表达式，拟合了立‑平轧制轧件头尾缺陷的形状曲线，并依此提出了一种立‑平轧制轧件头尾缺陷的评价方法；准确的预测了立‑平轧制后轧件头尾缺陷，解决了在生产过程中，轧件头尾难以确定的难题；同时给出了一种头尾缺陷的评价方法。本发明能够为后续的剪切工艺提供指导，降低切损率。

技术领域

本发明属于轧制技术领域，具体涉及一种热连轧粗轧立-平轧制轧件头尾缺陷预测及评价方法。

背景技术

为了提高生产率，生产多规格的轧制产品，连铸连轧技术迅速发展，在线调宽技术得到了极大的进展，改善了连轧效率，实现了连续化生产。其中立-平轧制是调宽的重要过程，由于立辊轧制时，轧件头尾的变形在长度方向不受约束，头尾宽度收缩，形成鱼尾形缺陷；在随后的平辊轧制时，头尾的鱼尾加剧，在后续的轧制过程中，需要利用飞剪将鱼尾缺陷去除，在剪切时，由于对缺陷形状没有具象的描述，很难制定合适的剪切工艺，需要预留一部分剪切空间，会造成浪费，降低成材率。

对于热连轧粗轧立-平辊轧制阶段，有很多专利进行了研究，中国专利“CN112439792A一种基于立辊轧制力的粗轧宽度动态修正方法”提出了一种利用计算轧制力与实际轧制力的偏差，对板坯宽度进行动态修正的方法，提高了粗轧的宽度精度。中国专利“CN 107185967A一种带钢头尾SSC短行程控制补偿方法”提出了一种短行程控制补偿方法，针对带钢的头尾的鱼尾形状进行补偿，以达到克服头尾曲线的目的。中国专利“CN105930594A 一种立轧轧件狗骨形状预测方法”提出了一种用于预测立轧后轧件横断面的方法，通过解析法，设置函数曲线等方法，建立狗骨形状预测曲线，对不同生产条件下的轧件横断面进行预测。以上专利中，使用控制方法对轧件宽度进行控制，以达到提高粗轧精度的目的。而使用短行程控制，可以提高减小头尾失宽，达到降低切损率的目的。但对立轧狗骨的研究，仅仅只是对轧件厚度方向的变化进行了研究。并未对轧件在轧后头尾缺陷的影响因素进行深入研究，对于头尾缺陷形状没有准确描述。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种热连轧粗轧立-平轧制轧件头尾缺陷预测及评价方法。利用有限元仿真软件对立-平轧制过程模拟，分析轧件头尾缺陷的影响因素，并分别头尾缺陷进行拟合，达到预测头尾缺陷形状的目的；并提出了一种头尾缺陷的评价方法。数值模拟方法作为一种从有限元理论基础上发展而来的技术，已经广泛应用于工程领域，通过虚拟实验，不仅可以降低实验成本，还可以得到现场中难以测量的数据。

本发明的热连轧粗轧立-平轧制轧件头尾缺陷预测及评价方法如下：

一种热连轧粗轧立-平轧制轧件头尾缺陷预测方法，流程如图1所示，包括以下步骤：

步骤1：有限元模型的创建

步骤1.1：现场数据采集

对生产现场的设备数据以及轧件数据进行采集，得到轧辊与轧件现场数据，所述现场数据包括立辊辊径范围、立辊调宽量范围、平辊调宽量范围、平辊辊径范围、轧件初始宽度范围、轧件初始厚度范围、轧件初始长度L₀、轧制速度范围。

步骤1.2：搭建有限元模型

利用有限元软件建立粗轧过程立-平轧制有限元模型；

有限元模型建立包括以下设置条件：

依据立-平轧制特性，在不影响结果的情况下，为了节省计算时间，建立宽向1/2模型，建模时，立辊和平辊取为刚性体，轧件取为弹塑性体；