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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??刂拼胧┦牵?/p>
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(chēng); ( 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(chēng)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。
編程的優(yōu)劣對(duì)數(shù)控切割起著關(guān)鍵性的作用
排版、布局合理
當(dāng)多種類(lèi)、多數(shù)量零件需在同一張板料上切割時(shí),編程就需考慮合理排版、布局的問(wèn)題,需統(tǒng)籌考慮板材尺寸和各個(gè)零件的外形尺寸,可采用多種零件混編和單個(gè)零件集中切割相結(jié)合的策略,應(yīng)遵守以下原則:先排大零件后插小零件,按照板材大小先將大零件依次排列好,然后在大零件連接的余料處逐個(gè)插入小零件,這種模式可有效提高材料的利用率。
綜上所述,編程的優(yōu)劣對(duì)數(shù)控切割起著關(guān)鍵性的作用,實(shí)踐中只有將豐富的切割經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)化工藝融入程序中,針對(duì)不同零件采用對(duì)應(yīng)的編程方法,在編程過(guò)程中還需對(duì)實(shí)際零件的材質(zhì)、形狀和用途等特征加以分析,制定佳方案,才能控制零件變形,提高切割的精度和效率,使數(shù)控切割機(jī)的功能得到充分的發(fā)揮,真正做到“多、快、好、省”。
數(shù)控等離子切割機(jī)的常見(jiàn)加工模式
數(shù)控等離子切割機(jī)的常見(jiàn)加工模式為:
熔切
當(dāng)入射激光束功率密度超過(guò)某一值時(shí),光束照明點(diǎn)材料內(nèi)部開(kāi)始蒸發(fā),形成孔洞。等離子切割機(jī)利用高溫等離子電弧的熱量使工件切口處的金屬部分或局部熔化(和蒸發(fā)),并借高速等離子的動(dòng)量排除熔融金屬以形成切口的一種加工方法。數(shù)控等離子切割機(jī)將普通工業(yè)用電轉(zhuǎn)換成高溫等離子電弧,利用等離子電弧的能量將鋼板燃燒,并借助等離子流將殘?jiān)鼛ё咝纬汕锌诘那懈罘椒?。一旦這個(gè)洞形成,它將吸收所有的入射光束能量作為一個(gè)黑體。該孔被熔融的金屬壁包圍,然后沿著梁的軸線的輔助流動(dòng)帶走了孔周?chē)娜廴谖镔|(zhì)。當(dāng)工件移動(dòng)時(shí),孔沿切割方向同步移動(dòng)以形成狹縫。激光束繼續(xù)沿著接縫的前方照射,熔融的材料被不斷地從接縫吹走或脈動(dòng)。