为加强学科建设,促进985热摸拟加工平台建设,RAL除了在学校的支持下购置一批先进的大型仪器设备外,还利用室内外的力量,自行研制了一些重要的实验仪器设备,满足了教学和科研的迫切需求。2005年RAL塑性加工模拟分析平台基本建成。
100 kN液压伺服疲劳实验机研制成功
―2005年RAL塑性加工模拟分析平台建设之一
最近投入使用的100kN液压伺服疲劳实验机是RAL自行设计、制造的一台具有特色的研究设备。该设备采用RAL自行开发的计算机控制系统进行力控制、位移控制和变形控制,可以进行动态板、棒试样拉压、弯曲疲劳实验,也能够进行静态板、棒试样拉压、弯曲实验、位移变形测试,并能自动采集、拟合和打印实验数据和曲线。这台设备是典型的机、电、液一体化智能实验仪器,涉及到了成形、机械、液压、自动控制、计算机等相关学科的综合应用。设备研制者张福波和董学新同志在研发过程中,加强自主创新,成功开发了智能PID优化调试系统,实现PID参数的智能化整定,提高了调试效率,得到了良好的整定效果。这项技术已经引起国内外一些厂家的注意。
这台设备目前已经应用到超级钢的疲劳性能研究中。它的研制成功,为RAL进一步开发各类标准的和非标的疲劳实验机奠定了良好的基础。
50kg真空感应熔炼炉在RAL投入运行
―2005年RAL塑性加工模拟分析平台建设之二
要想在钢材的品种开发和工艺优化方面作出创新成果,高水平的熔炼设备是重要的前提条件。RAL注意到这个问题,从宝钢引进一台退役的50kg真空感应熔炼炉,经过实验室工程技术人员和工人同志的共同努力,改进了感应加热系统、真空系统和温度控制系统,使一台退役设备焕发了青春。目前该设备已经投入运行,可以实现冶炼工艺参数和化学成分的高精度控制。此外,RAL尚有一台250kg感应电炉和一台10kg感应电炉早已投入使用。这些关键设备的投产和运行,为今后在电工钢、不锈钢和汽车用钢的开发方面取得突破,打下了良好的基础。
100kN高、低温力学性能试验机在RAL投入运行
―2005年RAL塑性加工模拟分析平台建设之三
高、低温力学性能试验机是建筑用钢、容器用钢、耐热钢等重要钢种研究开发的必要设备。2004年RAL从宝钢引进一台退役的100kN力学性能实验机,经过实验室的改造和修复,设备目前已经以全新的状态投入运行。该设备可进行高温(30°-900°C)、低温(-30°—0°C)拉伸实验,也可以进行高、低温低频疲劳实验,对于实验室开发高附加值钢材品种具有重要意义。
RAL的1号冷轧实验轧机改造完成
―2005年RAL塑性加工模拟分析平台建设之四
为了提高冷轧实验轧机的利用率和开展卓有成效的实验,2005年RAL利用省重点实验室支持的研究费用,对原有的板带三连轧冷轧机进行了改造,其中第一机架配以前后卷取机,改造成为单机可逆式轧机,称为1号冷轧机,专门用作冷轧工艺研究。
该轧机采用RAL自行开发的轧机计算机控制系统,具有液压压下、液压弯辊、张力控制等功能。轧机装备有板形仪、测厚仪、测速仪、辊缝仪、轧制力、张力传感器等比较完备的仪表和数据采集系统。大型的数据库和数据处理系统为轧制过程的分析、研究提供了良好的基础条件。轧机还装备工艺润滑系统,可以进行冷轧润滑方面的高水平的实验。
目前,RAL正在与有关的本钢等冶金企业和从事润滑剂生产的化学公司合作,利用这台设备进行工艺润滑介质开发和使用方面的研究。
RAL的2号冷轧实验轧机改造完成
―2005年RAL塑性加工模拟分析平台建设之五
针对冷轧品种开发对实验轧机的要求,2005年RAL对原有的三连轧机进行了改造,其中第二机架改造成为2-4辊共用式单机可逆式轧机专门用于产品开发。
该轧机采用2-4辊共用辊系,可以兼顾厚规格和薄规格板带材的轧制。轧制厚规格、采用较大压下量时,可以采用轧辊直径300mm的二辊型式,保证较大的咬入能力。轧制硬而薄的带材时,可以采用工作辊径小的四辊轧机型式,以降低轧制力。四辊轧制时,轧辊直径可以依据要求采用150mm和100mm两种尺寸的辊系。
为了适应产品开发坯料尺寸小的问题,实现单片带张力轧制,轧机前后配置了张力可以按要求设定和控制的长行程液压缸,缸内置位置传感器,以准确确定液压缸活塞的位置。
这台轧机的投产对于RAL开发电工钢、不锈钢、汽车用钢提供了良好的条件。基于这套轧机的成果,目前RAL已经与宝钢不锈钢公司、马鞍山钢铁公司等企业签订合同,提供冷轧实验轧机成套设备。
此外,在市政府奖励王国栋教授当选工程院院士的资助下,RAL已经申请了购置一些新的实验仪器:透射电子显微镜、离子减薄仪、X射线衍射仪、50吨电子拉伸实验机、真空加压气淬炉、电子式蠕变试验机、GS1000型直读光谱仪。有了这些精密仪器就可以在本室进行材料结构分析、透射样品制备、材料物相、应力及织构分析、材料拉伸性能测试、材料真空退火、回火及烧结、钢材蠕变析出、材料成分分析等研究。有了这些高精尖的实验设备和手段作为研究支撑,才能使RAL创造出高水平的研究成果。
RAL塑性加工模拟分析平台的建设,为实现科技创新、推进RAL研究水平的提高提供了关键的设备,为明年开局的“十一五”计划的顺利进行提供了必要的条件。与此同时RAL承担了许多国家重大基础研究项目(973)、高技术产业化项目(863)、自然科学基金重大项目、重大技术装备研制项目,开展了Si钢、不锈钢、汽车用钢等方面的预研。积极引进优秀人才,欢迎青年博士生留校任教,青年力量的融入给RAL增添了新的生机。所有这些都将为RAL融入“十一五”计划提供了有力的保障,RAL将继续努力争取在“十一五”期间为寻求我国钢铁工业的发展做出应有的贡献。