高强钢多辊矫辊数的设计方法与流程

本发明涉及矫直机设计，尤其设计一种高强钢多辊矫辊数的设计方法。

背景技术：

1、目前，在冶金行业中的矫直中，矫直的目的式改善原材料的弯曲半径，实现矫直目标弯曲半径，多数情况下是实现矫平，即矫直后的弯曲半径无限大。随着材料技术的发展以及对材料内在属性的要求越来越高，材料的屈服强度也越来越大，材料本身的残余应力也越来越大。同样对材料的矫直后的残余应力要求也提出了更高要求，一般要求材料总体残余应力不能超过标准值。材料的残余应力影响材料的表面质量和使用性能以及稳定性。

2、然而，现有技术中并没有合理确定高强钢多辊矫辊数的方法，如果高强钢多辊矫辊数设计不合理，会导致被矫直材料的残余应力过高。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种高强钢多辊矫辊数的设计方法，旨在便于合理确定辊数，以有效降低被矫直材料的残余应力。

2、为实现上述目的，本发明提供一种高强钢多辊矫辊数的设计方法，包括以下步骤：

3、确定矫直辊的尺寸信息、待矫正钢材的力学性能信息以及目标残余应力值σp；

4、根据矫直辊的尺寸信息和待矫正钢材的力学性能信息，确定待矫正钢材的最大表面残余应力值σ1和最大内部残余应力值σ2的计算公式；

5、根据最大表面残余应力值σ1和最大内部残余应力值σ2均小于目标残余应力值σp，确定矫直辊的辊数。

6、优选地，矫直辊的尺寸信息包括矫直辊原始曲率比c0。

7、优选地，所述待矫正钢材的力学性能信息包括待矫正钢材的屈服强度σs和原始残余应力σ0。

8、优选地，所述最大表面残余应力值σ1采用以下公式计算：

9、

10、其中，n为矫直辊的辊数，cw为矫直辊的反弯曲率比。

11、优选地，所述最大内部残余应力值σ2采用以下公式计算：

12、

13、优选地，所述根据最大表面残余应力值σ1和最大内部残余应力值σ2均小于目标残余应力值σp，确定矫直辊的辊数的步骤具体包括：

14、初始确定矫直辊的反弯曲率比cw；

15、通过确定的反弯曲率比cw计算得到最大内部残余应力值σ2，计算最大内部残余应力值σ2是否小于目标残余应力值σp；

16、当最大内部残余应力值σ2大于或等于目标残余应力值σp时，则返回执行所述初始确定矫直辊的反弯曲率比cw的步骤，以校正反弯曲率比cw；

17、当最大内部残余应力值σ2小于目标残余应力值σp时，则将确定出的反弯曲率比cw代入最大表面残余应力值σ1的计算公式中，根据σ1小于目标残余应力值σp计算矫直辊的辊数n。

18、优选地，所述矫直辊的反弯曲率比cw在1至3之间。

19、优选地，根据σ1小于目标残余应力值σp计算矫直辊的辊数n时，根据σ1小于σp选择最小的辊数n。

20、本发明提出的高强钢多辊矫辊数的设计方法，可合理确定矫辊的辊数，从而有效地降低被矫直材料的残余应力。另外，本设计方法确定出的辊数在满足矫直的条件下，可最大化的降低设备的成本。

技术特征：

1.一种高强钢多辊矫辊数的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的高强钢多辊矫辊数的设计方法，其特征在于，矫直辊的尺寸信息包括矫直辊原始曲率比c0。

3.如权利要求2所述的高强钢多辊矫辊数的设计方法，其特征在于，所述待矫正钢材的力学性能信息包括待矫正钢材的屈服强度σs和原始残余应力σ0。

4.如权利要求3所述的高强钢多辊矫辊数的设计方法，其特征在于，所述最大表面残余应力值σ1采用以下公式计算：

5.如权利要求4所述的高强钢多辊矫辊数的设计方法，其特征在于，所述最大内部残余应力值σ2采用以下公式计算：

6.如权利要求5所述的高强钢多辊矫辊数的设计方法，其特征在于，所述根据最大表面残余应力值σ1和最大内部残余应力值σ2均小于目标残余应力值σp，确定矫直辊的辊数的步骤具体包括：

7.如权利要求6所述的高强钢多辊矫辊数的设计方法，其特征在于，所述矫直辊的反弯曲率比cw在1至3之间。

8.如权利要求6或7所述的高强钢多辊矫辊数的设计方法，其特征在于，根据σ1小于目标残余应力值σp计算矫直辊的辊数n时，根据σ1小于σp选择最小的辊数n。

技术总结
本发明公开了一种高强钢多辊矫辊数的设计方法，包括以下步骤：确定矫直辊的尺寸信息、待矫正钢材的力学性能信息以及目标残余应力值σ<subgt;p</subgt;；根据矫直辊的尺寸信息和待矫正钢材的力学性能信息，确定待矫正钢材的最大表面残余应力值σ<subgt;1</subgt;和最大内部残余应力值σ<subgt;2</subgt;的计算公式；根据最大表面残余应力值σ<subgt;1</subgt;和最大内部残余应力值σ<subgt;2</subgt;均小于目标残余应力值σ<subgt;p</subgt;，确定矫直辊的辊数。本发明提出的高强钢多辊矫辊数的设计方法，可合理确定矫辊的辊数，从而有效地降低被矫直材料的残余应力。

技术研发人员：郑祥臣
受保护的技术使用者：中冶南方工程技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14