【摘 要】
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H型钢是一种断面复杂的经济实用型钢材,在国计民生的众多领域运用越来越广泛。为了获得具备高强度、机械性能均匀以及良好综合性能的H型钢,如今主要通过超快速冷却改善H型钢的组织,提高力学性能。但由于H型钢的断面形状复杂,在线控冷较易产生腰部残留水和腹板、翼缘等不同部分的冷却不均现象,出现内并外扩变形及腹板浪、裂纹等缺陷,乃至无法进入矫直机进行矫正。针对以上问题,本文采用现场实验和ANSYS有限元模拟相结
【基金项目】
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十三五国家重点研发计划课题（2016YFB0300603）；
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H型钢是一种断面复杂的经济实用型钢材,在国计民生的众多领域运用越来越广泛。为了获得具备高强度、机械性能均匀以及良好综合性能的H型钢,如今主要通过超快速冷却改善H型钢的组织,提高力学性能。但由于H型钢的断面形状复杂,在线控冷较易产生腰部残留水和腹板、翼缘等不同部分的冷却不均现象,出现内并外扩变形及腹板浪、裂纹等缺陷,乃至无法进入矫直机进行矫正。针对以上问题,本文采用现场实验和ANSYS有限元模拟相结合的方法,对H型钢温度场、位移场进行了模拟,变形和应力作了分析,并经过各种参数的不断调节,找出H型钢在不同冷却条件下的变形规律,最终为工业化生产提供理论指导。本文的主要研究内容如下:（1）通过H型钢在同等条件下的实验与有限元模拟结果的对比,验证了有限元模拟的真实可行性及正确性。（2）通过H型钢分别在不同的超快冷条件下进行实验与有限元模拟,发现各处冷却不均产生的残余应力致使H型钢发生变形,温差越大,残余应力越大,变形越严重。（3）运用有限元模拟得出的最小变形量的参数,进行相应的实验,确定合适的参数,使得到的温度场最为均匀,且位移场变化最小,上下槽宽差基本上在可矫正的范围内,能够满足现场生产。（4）不同成分的Q235、Q345、BS55C H型钢在相同冷却条件下进行超快冷,所得的温度场相差不大。由于H型钢的碳、合金元素的不同,相同冷却条件下,含碳、合金元素越低的残余应力越小,H型钢的变形量越小;反之,残余应力越大,形变量越大。
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