文档介绍：特殊钢大棒材连轧规程的研究
冯光宏1,张培1,周礼1,2,张宏亮1
(1钢铁研究总院冶金工艺研究所,北京100081;
2北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083)
摘要:为方便研究特殊钢大棒材的现场生产条件、轧制工艺参数对其在轧制过程中变形、温度、轧制力矩的影响,采用C语言编写源程序、MFC模块编写人机交互界面,开发了特殊钢大棒材连轧规程系统。通过本系统对20CrMnTi齿轮钢大棒材的实际轧制工艺参数进行计算,计算值与实测值进行比较,得出计算值与实测值吻合较好。验证了该系统可以较准确预测轧件在轧制过程中温度、轧制力、轧制力矩和能耗的变化情况,为研究特殊钢大棒材的生产工艺以及质量和组织的控制提供可靠的工艺参数。
关键词:特殊钢;大棒材;轧制规程
随着国家“十二五”计划的开始,特殊钢将广泛应用于高铁、城轨、海洋工程和海上石油开采、大型和特殊性能船舶和舰艇、节能环保汽车、水电、核电、风电、特高压电网、节能建筑和房屋工厂化建设、冶金、矿山、石化大型成套设备、大型工程机械等方面,其生产和应用是反映一个的重要标志[1]。
在特殊钢生产过程中,轧制规程是轧制工艺的核心,对轧钢生产至关重要。由于目前这方面的研究和应用大多仅限于小直径棒材[2~3],对>Ф100 mm的大棒材控制轧制问题研究较少[4]。同时,由于轧制规程设计依靠设计人员的实践经验设计,设计周期长,容易丧失对市场做出快速反应的时机。而运用计算机辅助规程设计不仅能大大缩短设计周期,而且由于目前计算机强大的计算能力,使得规程设计系统可以选择一些复杂但精度较高的数学模型,从而使设计结果更能精确地反映现场的实际情况,减少试轧次数[5~6]。因此,利用计算机技术进行特殊钢大棒材轧制规程系统的研究开发有着非常重要的意义。
1 程序流程与系统组成及功能

本系统软件计算了整个精轧过程中各道次的变形力学参数及工艺参数等,具有边计算边校核的功能,即每道次的参数结果都按轧制力、力矩和轧制功率进行校核。如果校核满足条件,程序就继续往下计算;如果校核不能满足条件,计算机则根据初设条件重新分配延伸系数进行计算[7]。具体的程序流程见图1。
系统组成
本系统是由一个系统主管理模块和孔型设计、几何关系设计、轧制过程分析、输入数据、输出数据5个分模块组成,各个分模块又包含各自的子模块,这些子模块都具有各自的功能,这样便构成了一个多层次、多功能的软件系统。具体结构见图2。
系统主要功能
本套系统是基于Windows平台用VC语言编写源程序,利用VC++中MFC模块编制人机交互界面。借助于界面上的菜单或控制图标,用户可以保存输入的原始参数、打开已存在的数据文件并调用auto CAD自动绘制孔型图形、打印计算输出结果[8]。本系统共有5个模块,各个模块既相互独立,又可通过数据文件相互联系。这5个模块是:
(1) 文件管理模块:具有建立数据文件、保存文件、打印文件和退出系统等功能;
(2) 初始数据输入模块:包括轧机参数输入、轧件参数输入以及初始温度、速度等工艺参数输入等;
(3) 核心计算模块:主要用来精确计算轧件在各道次孔型中的变形、轧制过程中的温度、力能参数和功率等;
(4) 孔型自动绘制模块:通过连接auto CAD软件直接绘制孔型图形;