Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

Исследование процесса получения трехслойных стальных биметаллических полос на установке непрерывного литья и деформации. Сообщение 1

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-8-594-599

Полный текст:

Аннотация

Показана высокая техническая и экономическая эффективность применения биметаллов в химическом, нефтяном, транспортном и энергетическом машиностороении и других отраслях промышленности. Обоснована актуальность создания высокопроизводительных непрерывных процессов производства биметаллических полос. Изложены основные технологические задачи для развития процессов получения биметаллов широкого класса. Описана ресурсосберегающая технология производства трехслойных биметаллов легированная сталь – конструкционная сталь – легированная сталь на установке совмещенного процесса непрерывного литья и деформации. Показаны возможности предлагаемой технологии с позиции улучшения качества биметаллических полос. Приведены исходные данные для определения изменения температуры во времени основной стальной полосы при ее прохождении через расплав металла легированной стали. Даны уравнения нестационарной теплопроводности, начальные и граничные условия для определения температурных полей основной полосы и плакирующего слоя при получении трехслойной биметаллической полосы на установке совмещенного процесса непрерывного литья и деформации. Приведены значения плотности, теплопроводности и теплоемкости для стали Ст3 в заданном интервале температур. Описана процедура расчета температур в пакете ANSYS путем решения нестационарной задачи теплопроводности в плоской постановке методом конечных элементов. Приведены описание геометрической модели для расчета температур полосы и расплава металла плакирующего слоя, принятые для расчета значения коэффициента теплопередачи между основной полосой и расплавом металла плакирующих слоев биметаллической полосы. Указаны характерные точки в модели для расчета температур основной полосы и расплава плакирующего слоя, приведены зависимости изменения по времени температур основной полосы и расплава плакирующего слоя при получении трехслойной биметаллической полосы на установке совмещенного процесса непрерывного литья и деформации. Приведены расчетные данные изменения во времени температуры основной полосы и расплава металла плакирующего слоя в характерных точках при различных значениях коэффициента контактной теплопередачи при получении трехслойного биметалла.

Об авторах

О. С. Лехов
Российский государственный профессионально-педагогический университет
Россия

д.т.н., профессор кафедры инжиниринга и профессионального обучения в машиностроении и металлургии



А. В. Михалев
Российский государственный профессионально-педагогический университет
Россия

старший преподаватель кафедры инжиниринга и профессионального обучения в машиностроении и металлургии



М. М. Шевелев
ЗАО «Центр тепловизионной диагностики»
Россия
начальник лаборатории неразрушающего контроля


Список литературы

1. Кузнецов Е.В., Кобелев А.Г. Биметаллы: современные технологии и применение. – В кн.: Пластическая деформация сталей и сплавов. Сб. научн. тр. – М.: Изд-во МИСИС, 1996. С. 296 – 302.

2. Кузнецов Е.В. Основные направления развития технологии производства биметаллов. – В кн.: Теория и технология процессов пластической деформации. Сб. трудов научно-технич. конф. – М.: Изд-во МИСИС, 1997. С. 111 – 119.

3. Пат. № 2064364 РФ, В22D11/00. Способ получения биметаллической полосы / О.С. Лехов; заявл. 15.02.1994; опубл. 27.07.1996. Бюл. № 87.

4. Лехов О.С., Лисин И.В. Установка совмещенного процесса непрерывного литья и деформации для производства биметаллических полос // Изв. вуз. Цветная металлургия. 2015. № 6. С. 30 – 35

5. Лехов О.С., Турлаев В.В., Лисин И.В. Установка совмещенного процесса непрерывного литья и деформации. Теория и расчет. – Екатеринбург: изд. УрФУ, 2014. – 112 с.

6. Лыков А.В. Теория теплопроводности. – М.: Высшая школа, 1967. – 600 с.

7. Гарбер Э.А., Гончарский А.А., Шаравин М.П., Надутов В.Г. Новый метод расчета конвективного теплообмена валков листовых станов // Производство толстолистовой стали. 1981. № 5. С. 54 – 57.

8. Астахов А.А., Мазур И.П. Разработка модели для исследования теплового состояния рабочих валков станов горячей прокатки // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2011. Т. 7. № 112. С. 83 – 86.

9. Fujii H., Ohashi T., Hiromoto T. On the formation of the internal cracks in continuously cast slabs // Transact. Iron and Steel Inst. Japan. 1978. Vol. 18. No. 8. P. 510 – 518.

10. Лехов О.С. Исследование напряженно-деформированного состояния системы валки – полоса при прокатке широкополочной лки в клетях универсально-балочного стана. Сообщение 2 //Изв. вуз. Черная металлургия. 2014. № 12. С. 15 – 19.

11. ANSYS. Structural Analysis Guide. Rel. 15.0. http/www.cadfern.ru.

12. Takashima Y., Yanagimoto I. Finite element analysis of flange spread behavior in H-beam universal rolling // Wiley in Steel research international. 2011. Vol. 82. P. 1240 – 1247.

13. Jansson N. Optimized sparse matrix assembly in finite element solvers with one-sided communication // High Performance Computing for Computational Science – VECPAR 2012. Springer, Berlin, Heidelberg, 2013. P. 128 – 139.

14. Kazakov A.L., Spevak L.F. Numeral and analytical studies of nonlinear parabolic equation with boundary conditions of a special form // Applied Mathematical Modelling. 2013. Vol. 37. No. 10-13. P. 6918 – 6928.

15. Kobayashi S., Oh S.-I., Altan T. Metal forming and finite-element method. – New York: Oxford University Press, 1989. – 377 p.

16. Matsumia Т., Nakamura Y. Mathematical model of slab bulging during continuous casting. – In: Applied Mathematical, and Physical Models in Iron and Steel Industry Proceedings of the 3rd Process Technological. Conference, Pittsburgh, Pa, 28-31 March 1982. – New York, 1982. P. 264 – 270.

17. Sorimachi K., Emi T. Elastoplastic stress analysis of bulging as a major cause of internal cracks in continuously cast slabs // Tetsu to Hagane. 1977. Vol. 63. No. 8. P. 1297 – 1304.

18. Karfoul M.K., Gordon J.T., Murray R.T. The behavior of iron and aluminum during the diffusion welding of carbon steel to aluminum // Journal of Materials Science. 2007. Vol. 42. No. 14. P. 5692 – 5699.

19. Rattana B., Mitsomwang P., Rattanachan S., Mutoh Y. Feasibility of using tig welding in dissimilar metals between steel / aluminum alloy // Energy Research Journal. 2010. Vol. 1. No. 2. P. 82 – 86.

20. Marciniak Z., Duncan J.L., Hu S.J. Mechanics of sheet metal forming. – Butterworth-Heinemann Elsevier Ltd, Oxford, 2002. P. 228.


Для цитирования:


Лехов О.С., Михалев А.В., Шевелев М.М. Исследование процесса получения трехслойных стальных биметаллических полос на установке непрерывного литья и деформации. Сообщение 1. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2019;62(8):594-599. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-8-594-599

For citation:


Lekhov O.S., Mikhalev A.V., Shevelev M.M. Production of three-layer steel bimetallic strips in the unit of continuous casting and deformation. Report 1. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2019;62(8):594-599. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-8-594-599

Просмотров: 20


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)