中板轧制过程翘扣头形成机理及控制研究
中板轧制过程翘扣头形成机理及控制研究
翘扣头作为中板轧制生产中常见的一种板形缺陷,如何有效地解决翘扣头的产生对工业生产有着重要的意义。本文依托于某厂2800mm中板轧机翘扣头攻关项目,通过对轧制过程的分析研究,结合现场实际生产条件,提出相关的解决方案。
论文的主要研究内容如下:(1)通过现场调研,对现场存在翘扣的轧件钢种进行归类,同时对翘扣出现的道次、位置以及程度进行统计,分析轧制过程中影响轧件翘扣因素,分析归纳轧制过程中引起翘扣的主次原因。(2)研究轧制过程中轧件温度、辊径、摩擦系数以及轧制线标高对轧件翘扣的影响,同时采用有限元模拟软件对不同的影响因素进行模拟验证,总结出轧件翘扣的规律。
(3)建立有限元温度场模型,对实际轧制过程中轧件温度对轧件翘扣影响进
行分析研究,并且通过增设红外线测温仪对现场温度进行检测,结合实际条件和
模拟结果,给定了轧制过程中轧件合理的温差范围。(4)通过对现有粗精轧段轧制线高度进行对比研究,结合模拟分析,给定了实际轧制过程中轧制线高度参考值;同时对现有的轧辊偏心距进行计算,提出了轧辊稳定条件下新的偏心距参考值。
(5)通过对轧制过程中出现的波浪弯现象的研究,结合对翘扣理论的应用,分析了轧件产生波浪弯的原因,并结合模拟对实际轧制条件下产生波浪弯的原因进行分析,提出解决波浪弯的措施。全文通过对中板轧制过程翘扣头形成原因分析,结合模拟研究,采取控制轧制过程轧件温差和调整轧制线高度的措施控制轧件翘扣产生,解决了中板生产中的翘扣问题。
中厚板轧制试卷
第二章习题 一、填空 1.中厚板轧机有、、和万能式等四种型式。 二辊可逆式三辊劳特式四辊可逆式 2.中厚板轧机一般采用来命名。 工作辊的辊身长度 3.四辊可逆式轧机由一对小直径和一对大直径组成。 工作辊支承辊 4.万能式轧机是在在四辊(或二辊)可逆轧机的一侧或两侧带有的轧机。 立辊 5.中厚板轧机的布置型式有、、三种形式。 单机座、双机座、半连续式或连续式、 6.中厚板轧机常采用的布置形式是。 双机座 7.双机座布置是把粗轧和两个阶段的任务分到两个机座上完成。 精轧 8.中厚板加热炉的型式主要有、、三种。连续式加热炉室状式加热炉均热炉 9.用于板坯加热的连续式加热炉主要是和两种型式。 推钢式步进式 10.三段式加热炉，三段指的是预热段、加热段和__________。 均热段 11.中厚板的轧制分为、、三个阶段。 除鳞粗轧精轧 12.中厚板精轧阶段的主要任务是控制。 质量 13.中厚板的展宽方法有、、和角轧－纵轧法四种。 全纵轧法、全横轧法、横轧-纵轧法、 14.平面形状控制是指钢板的控制。
矩形化 15.厚板的轧制分为、和三个阶段。 整形轧制展宽轧制精轧 16.展宽比是指展宽轧制后的与之比。 板宽轧前板宽 17.轧制比是指伸长轧制后的与之比。 钢板长度轧前板坯长度 18.中厚板的冷却方式有和两种。 自然冷却、控制冷却（工艺冷却） 19.中厚板矫直机一般为式矫直机。 辊 20.中厚板划线的目的是。 将毛边钢板剪切或切割成合格的最大矩形。 21.划线的方法有、和等多种方法。 人工划线小车划线光标投射 22.中厚板剪切机的任务是、切尾、、剖分、及取样。 切头切边定尺剪切 23.中厚板生产中常用的热处理作业有常化、淬火、、四种。 回火退火 24.中厚板生产中常用的热处理作业有、、回火、退火四种。 常化淬火 25.速度制度是指变化的曲线图。 轧辊转速随时间 26.可逆式轧机有和两种速度制度。 梯形、三角形 27.当轧件较长时一般采用速度制度。 梯形 28.当轧件较短时一般采用速度制度。 三角形 29.轧件在每道中的轧制时间由、、匀速轧制时间、组成。
金属塑性加工学轧制理论与工艺样本
轧制理论某些思考题 1.简朴轧制过程条件，变形区及重要参数有哪些？ 答：简朴轧制过程：轧制过程上下辊直径相等，转速相似，且均为积极辊、轧制过程对两个轧辊完全对称、轧辊为刚性、轧件除受轧辊作用外，不受其她任何外力作用、轧件在入辊处和出辊处速度均匀、轧件自身力学性质均匀。变形区：（1）几何变形区：入口和出口截面之间区域、（2）物理变形区：发生塑性变形区域变形区参数：（1）咬入弧：轧件与轧辊相接触圆弧。（2）咬入角α：咬入弧所相应圆心角称为咬入角。（3）变形区长：咬入弧水平投影。（4）轧辊半径R。（5）轧件轧前、后厚度H、h。（6）平均厚度。（7）轧件轧前、后宽度B、b。（8）平均宽度。（9）压下量 2.改进咬入条件途径。 答：由α≦β应使α↓,β↑ 1.减小α办法：由α=arccos(1-△h/D) 1）减小压下量。 2）增大D。生产中惯用办法：3）采用开始小压下或采用带有楔形端钢坯进行轧制办法 2.提高β办法：轧制中摩擦系数重要与轧辊和轧件表面状态、轧制时轧件对轧辊变形抗力以及轧辊线速度大小关于1）变化表面状态，如清除氧化皮。2）合理调节轧制速度，随轧制速度提高摩擦系数减少，采用低速咬入。3）变化润滑状况等。 3.宽展构成及分类。 答：构成：滑动宽展△B1、翻平宽展△B2、鼓形宽展△B3 分类：自由宽展、限制宽展、强制宽展 4.先后滑区、中性角定义。
答：（1）前滑区：摩擦力方向与带钢运营方向相反，在变形区出口处，金属速度不不大于轧辊圆周速度，相对轧辊向前运动。 （2）后滑区：摩擦力方向与带钢运营方向相似，在变形区入口处，金属速度不大于轧辊圆周速度，相对轧辊向后运动。 （3）中性角：前滑区与后滑区别界面相应圆心角叫中性角，金属速度与轧辊圆周速度相等，相对轧辊没有运动。 5.拟定平均单位压力办法，阐明。 答：（1）理论计算法：它是建立在理论分析基本上，用计算公式拟定单位压力。普通，都要一方面拟定变形区内单位压力分布形式及大小，然后再计算平均单位压力。 （2）实测法：即在轧钢机上放置专门设计压力传感器，将压力信号转换成电信号，通过放大或直接送往测量仪表将其记录下来，获得实测轧制压力资料。用实测轧制压力除以接触面积，便求出平均单位压力。 （3）经验公式和图表法：依照大量实测记录资料，进行一定数学解决，抓住某些重要影响因素，建立经验公式或图表。 6.卡尔曼微分方程：条件、作图、推到建立，M.D斯通公式轧制力、轧制力矩计算。(P50) 7.轧材按断面形状特性分类及重要用途。 答：依照轧材断面形状特性，分为型材、线材、板材、带材、管材和特殊类型等。依照加工方式，轧制产品分为热轧材和冷轧材两大类。 （1）型材中工字钢、槽钢、角钢广泛应用于工业建筑和金属构造，扁钢重要用作桥梁、房架、栅栏、输电、船舶、车辆等。圆钢、方钢用作各种机械零件、农
冲裁件常见缺陷及其原因分析
冲裁件常见的缺陷有： 毛刺、制件表面翘曲不平，尺寸精度超差等。 ㈠毛刺 在冲裁加工中，产生不同程度的毛刺，一般来讲是很难避免的。其影响因素有以下几方面。 1?间隙 冲裁间隙过大、过小或不均匀，均可产生毛刺。造成间隙过大、过小和不均匀的因素有： ⑴模具工作部分的尺寸精度不符合冲模图纸的规定。 ⑵凸模或凹模有反梢（反锥），使冲裁过程中的间隙发生了变化。 ⑶导向部分间隙大。如导柱与衬套的配合间隙或斜楔冲裁的导向板间间隙过大均能引起冲裁过程中间隙的变化。 ⑷装配误差。如凸模与凸模固定板装配垂直，或者凸模与固定板孔配合部分已磨损，或者是固定凸模或凹模位置的定位销位置不准，都会造成凸模与凹模相对位置发生偏差而使间隙不均。 ⑸安装误差。如冲模上下底板表面在安装时未擦干净，或上模螺钉紧固不当而引起工作部分倾斜。 ⑹冲模结构不合理。如冲模或冲模工作部分刚度不够，在冲裁过程中发生变形而影响间隙的变化。或者缺乏用以抵消在冲裁过程中产生侧向力的反侧压块，使工作部分产生了相对移位。 ⑺压力机导轨间隙过大，滑块底面与工作台的平行度不好，或者滑块的运动方向与压床台面的垂直度不好。 ⑻板料的瓢曲度大，在冲裁过程中，使直径较小的凸模发生倾斜。 2.刃口钝
磨损或啃伤冲件。 3.定位高度不当 修边冲孔时，如果制件深度低于定位高度时，在冲裁过程中，制件形状与刃口就会不服贴而产生毛刺。 4.模具结构不当 由于缺乏必要的压料装置，在单面冲裁时，尤其是厚板在冲裁过程中会产生较大的拉应力，使金属纤维伸长并拉断，导致冲裁裂面粗糙，出现较大的毛刺。 毛刺的产生，不仅在以后的变形工序容易引起开裂，而且给板料分层和送料造成困维，并加剧刃口磨损，降低模具的使用寿命以及产生铆接间隙或焊穿、焊不牢等缺陷。毛刺还会在生产和使用过程中划伤操作者，威胁人身安全。如果在制件上已经出现了允许范围外的毛刺，就应当予以消除。消除毛刺的方法最常用的是滚光。产生的原因： 1?冲裁间隙大。间隙过大，很容易产生翘曲。 2.凹模洞口有反梢。制件在通过尺寸小的部位时，外同向中心压缩，从而产生弯曲。 3制件本身产生的翘曲。当制件形状复杂时，制件周围的剪切力就不均匀，而使制件出现翘曲。解决的办法是增大压料力，冲裁前压紧，然后象精冲那样冲裁，能取得良好的效果。 4材料内部应力产生的翘曲。板料在轧制、卷绕时产生的内部应力在冲裁后转移到表面时，制件将出现翘曲，所以这种应力在加工前就将其消除。可以通过矫平机矫平或退火来消除，也可在加工后矫平。 5.由于油、空气、杂物产生翘曲。在冲模和制件之间有油、空气、杂物等压迫制件时，制件将产生翘曲，特别是对薄料，软材料影响较大。 ㈢尺寸精度超差 1.模具刃口尺寸制造超差
板带轧制工艺技术
钢板轧制设备及工艺复习题 1钢板的品种按厚度如何分类其技术要求有哪些P3答：钢板的品种规格按厚度分为两大类，即厚板和薄板。一般称厚度为4mm以上者为中厚板；4mm以下着为薄板。钢板生产的技术要求：1、尺寸精度要求。（钢板的尺寸精度主要指厚度精度。厚度精度包括纵向厚差和横向厚差的允许范围。）2、板型精度要求。（板型精度是指板带钢的平直度，表示板带纵向、横向各部位是否产生波浪或瓢曲。）3、表面质量要求。4、性能要求。 2厚板、热轧带钢、冷轧带钢生产的工艺过程，各主要工序的作用 答：厚板生产工艺过程由原料及轧前准备、轧制和精整三大部分组成。 板坯的加热工艺作用：提高塑性、降低变形抗力，使坯料便于轧制，并提高产品质量，增大金属收得率。 除磷作用：保证钢板的表面质量，去除在加热过程中的炉生氧化铁皮和轧制过程中生成的再生氧化铁皮，减少轧辊磨损和消耗减少换辊次数。 热机械控制工艺作用：控制奥氏体状态、相变产物及组织状态、细化铁素体晶粒、减少珠光体片层间距，实现钢板高强度、高韧性和焊接性能的统一，生产出优质厚板。 轧后冷却作用：改变钢板的金相组织和力学下性能。 热轧带钢生产过程包括坯料选择和轧前准备、粗轧、精轧和轧后精整四个大的阶段。 板坯的加热工艺作用、除磷作用同上。 定宽作用：改变板坯宽度，以满足热轧带钢品种规格不同宽度的需要。 冷轧带钢主要生产工艺过程，主要由酸洗、轧制、退火、平整、镀（涂）层和精整工序组成。 酸洗作用：采用物理和化学的方法将带钢表面上得氧化铁皮清除掉。 退火作用：（1）消除带钢冷轧时的加工硬化；（2）获得不同的力学性能。 平整作用：（1）使退火带钢平整后达到一定的力学性能要求；（2）消除材料的屈服平台；（3）改善带钢的板形；（4）根据用户的要求生产不同粗糙度的带钢。 3热机械控制工艺的实质P16 答：热机械控制工艺，是将控制轧制和控制冷却工艺结合。在合理的化学成分设计的基础上，通过控制板坯出炉温度、低温阶段累计压下率和温度、终轧温度、轧后冷却速度和终冷温度等工艺参数，已达到控制奥氏体状态、相变产物及组织状态、细化铁素体晶粒、减小珠光体片层间距，从而实现钢板高强度、高韧性和焊接性能的统一，生产出用常规的轧制和热处理相结合工艺无法生产出的优质厚板品种，满足用户要求。 4影响有载辊缝形状的因素有哪些P21 1轧辊的热凸度。轧制时轧件的变形功所转化的热量、轧件与轧辊间摩擦所产生的热量，以及高温轧件所传递的热量都会使轧辊受热；而冷却水、空气及轧辊接触的零件会使轧辊冷却。在轧制过程中，加热和冷却条件沿辊身长度是不均匀的，靠近辊颈部分受热少、冷却快，轧辊中部则相反。故轧辊中部温度高，热膨胀大，使轧辊产生热凸度。轧辊的如凸度可以采用沿轧辊辊身调节冷却水流量分布的方法加以控制。 2轧辊的磨损。轧辊与轧件、工作辊与支承辊间的相互摩擦都会使轧辊产生磨损。影响轧辊磨损的因素很多，如轧辊与轧件的材料与温度、轧制力与轧制速度、前滑和后滑数值、工作辊和支承辊的滑动量和滑动速度、轧辊和轧件的表面硬度和粗糙度等，而且轧辊的磨损量随时间而改变。一般工作辊和支承辊的磨损规律是中部磨损大、两端磨损小，板坯边部温宿较低会造成边部的局部磨损。（轧辊磨损的补偿方法包括：1）通过生产组织的方法补偿轧辊磨损的影响。2）调整轧辊热凸度补偿轧辊磨损。3）轧辊的弹性弯曲。4）轧辊的弹性压扁。5）轧辊的原始凸度。） 5.什么是板形常见的板形缺陷有哪几种板形调节手段有哪些液压弯辊的机理及应用 答：板形精度是指板带钢的平直度，表示板带材纵横向各部位是否产生波浪或瓢曲。P4 常见板型缺陷有波浪或瓢曲（即单边浪、双边浪、中浪、肋浪和局部瓢曲）。 板型调节手段有：调整轧辊辊型，控制轧辊间有载辊缝形状，调节沿板宽压下量的分布，使延伸沿板宽分布均匀，达到钢板平直度的要求。1）采用具有板型调节功能的新型厚板轧机。2）采用板型快速调节方法：（1）液压弯辊。（2）轧辊分段冷却。（3）轧辊的倾辊调整。P23 原理：弯曲工作辊的方法改变工作辊挠度的机理主要是改变工作辊和支承辊之间互相弹性压扁量的分布曲线。弯曲支承辊方法改变工作辊挠度的机理是弯辊力改变了支承辊的弯曲挠度。 应用：对于窄板轧机，采用弯曲工作辊方法比较好；而对于宽板轧机，采用弯曲支承辊的方法比较好。通常宽板轧机采用弯曲支承辊和弯曲工作辊联合使用，可以更有效地控制板型。 （所谓液压弯辊，就是采用液压缸的压力，使工作辊或支承辊在轧制过程中产生附加弯曲，以此改变有载辊缝形状，保证钢板的平直度和断面形状合乎要求。（液压弯辊方法有弯曲工作辊和弯曲支承辊。）） 6制订厚板压下规程受哪些因素影响画简图说明制订厚板压下规程的一般规律P21 答：影响厚板压下规程的因素可分为设备能力和产品质量两大方面。设备能力对压下量的限制条件包括三个方面：咬入条件、轧辊强度和电机功率。产品质量对压下规程的影响需要考虑下面几个因素：1、金属塑性。2、钢板的几何精度。3、实行热机械控制工艺时，必须按控制轧制要求来确定压下量，以保证对轧制阶段累计变形量的要求，确定钢板的金相组织和力学性能。 将整个轧制过程分为粗轧A和精轧B两个阶段。粗轧开始阶段，由于轧件比较厚，又称咬入限制阶段A’。在咬入条件、除磷和纵向辗平限制下，压下量不允许太大。轧数道次后，咬入限制消除，可增大相对压下量ε（%），增大轧制力P，充分发挥轧辊强度和电机能力，迅速减小板坯厚度，缩短轧制周期，提高
宽厚板轧制过程中扣翘头原因分析与控制措施
宽厚板轧制过程中扣翘头原因分析与控制措施 摘要本文主要针对莱钢4300宽厚板生产线在生产过程中，轧件头尾经常发生扣翘头的原因进行了分析，并结合生产实际给出了调整措施，对现场实际生产具有一定的指导意义。 关键词扣头；翘头；辊速差；压下率 莱钢宽厚板厂自2010年投产以来，已成功生产出工程机械用钢、船板钢、耐磨钢、高附加值管线钢等产品。我厂从调试到生产的过程中，多次遇到轧件扣翘头的现象，这种现象较多的出现在精轧机区域，在轧制过程中，一旦轧件产生翘头或扣头，很容易碰撞到设备，不但严重损坏设备，还影响到轧机的作业率、产量和成材率。 1 轧件扣翘头产生的原因 在宽厚板轧制过程中轧件翘头的产生是一个典型的热力学耦合问题，其影响因素很多，如轧件在厚度方向上、下表面温度分布不均、压下率不同、轧件的摩擦条件不一致、上下辊辊径不同导致的辊面线速度不同等都将引起轧件在轧制时出现扣翘头，结合宽厚板厂的实际生产情况，对扣翘头的主要影响因素进行了分析。 1.1 温度的影响 从理论上分析，正常情况下板坯在理论轧制高度有两个相同直径的轧辊，相同轧制速度下应该产生平直的头部。但是生产过程中，板坯上下表面温度存在差别是影响板坯头部扣翘原因之一，如果下表面温度高于上表面，此时忽略其他影响因素，板坯下表面金属容易变形，金属流动速度快，板坯经过轧制后，应该为翘头；反之应该为扣头。板坯上下表面温度羞产生原因，板坯加热过程中产生的温度差、板坯暴露在空气中产生温度差、板坯经过除鳞机时对板坯上下表面冷却不均产生温度差、板坯在辊道上运输过程中产生温度差。 1.2 轧制线的影响 根据经验和轧制原理分析，当实际轧制线高于理论轧制线时，板坯经过轧机容易产生扣头，因为上辊压下量大于下辊压下量，板坯上表面延伸大于下表面延伸，因此产生扣头，反之翘头。 1.3 轧件道次压下率的影响 在板坯上、下表面存在温差的情况下，必须考虑压下率对板坯上翘的影响。压下率是不对称轧制中用于调整板坯出轧机形状最主要的几个轧制参数之一。实践证明，在生产过程中调整道次压下率，抑制轧件翘头是非常直接和有效的。在
【课程设计】板带轧制设计
【课程设计】板带轧制设计
辽宁科技大学 课程设计说明书 设计名称：板带轧制课程设计 指导教师：王振敏 学院：装备制造学院 班级：材控10.1 姓名：李天夫 日期：2013.12.19
目录1.综述 1.1热轧板带钢的生产状况 1.2热轧板带钢的新技术发展趋势 2.工艺流程及设备 2.1生产工艺流程简介 2.2主要设备及产品参数 3.整个流程的设计和计算 3.1 确定轧制方法 3.2 加热制度的确定 3.3各道次压下量的分配 3.4 粗轧各道次宽展计算 3.5根据成品板的宽度确定精轧宽度 3.6宽向所需的总的侧压量 3.7各道次宽度的计算 3.8粗轧所用时间及其温降 3.9精轧各道次速度的计算 3.10精轧各机架的温度 3.11精轧各机架的变形速度 3.12精轧单位压力及其轧制力轧制力矩的计算 4.强度校核 4.1咬入角校核 4.2轧辊强度校核 5.结束语
1.综述 1.1热轧板带钢的生产状况 热轧带钢是重要的钢材品种，对整个钢铁工业的技术进步和经济效益有着重要影响。发达国家热轧带钢产量约占热轧钢材的50%以上，并在国际市场竞争中居于领先地位。我国钢铁工业近年来产量增长较快，但高附加值产品的数量和质量较低。我国一般热轧带钢产品厚度下限是 1.8mm，但实际上只生产很少厚度小于2.0mm的热轧带钢，即使窄带钢，产品厚度一般也大于2.5mm。因此，相当一部分希望使用厚度小于2mm带钢作原料的用户，只得使用冷轧带钢。如果能开发薄规格的热轧带钢，则可代替相当一部分的冷轧带钢使用，使生产成本大为降低。 a热轧宽带钢的生产状况 国外热轧宽带钢生产的技术进步表现在以下几方面:①热带钢无头轧制技术。无头轧制技术能稳定生产宽薄带钢及超薄热轧带钢，其宽厚比可由传统热连轧的800∶1提高到1 000∶1，并能应用润滑轧制及强制冷却技术生产具有新材料性能的高新技术产品。②薄板坯连铸连轧技术。它主要有紧凑式热带钢生产工艺CSP (Compact Strip Process)、在线热带钢生产工艺 ISP (In-Line Strip Production)、灵活式薄板坯轧制工艺 FTSR (Flexible Thin Slab Rolling)和连铸直接轧制工艺CONROLL等10余种类型。德国SMS公司开发的CSP工艺已成功地轧制出厚度为0.8mm的薄带钢产品，并已经广泛应用在家用电器、建筑工业等领域；奥钢联(V AI)开发的CONROLL工艺也成功地生产出厚度0.9mm~1.0mm、表面质量极好的热轧薄带钢，可用作汽车的外露部件；美国至今已经投产的薄板坯连铸连轧生产线达百余条，生产能力53107t/年。③铁素体区轧制生产工艺。它又称相变控制轧制，是由比利时冶金研究中心于1994年开发的一项轧制新技术，当初主要目的就是用薄规格的热轧带钢取代1.0mm~2.0mm厚度范围的冷轧产品。铁素体区轧制生产工艺的发展目标是生产薄(超薄)规格优质深冲板。LTV公司的印地安那哈伯厂40%的超低碳钢产品采用铁素体区轧制生产， Arvedi公司采用铁素体区轧制生产的超薄热轧带钢已占其产量的25%。④铸轧薄带钢的CASTRIP工艺。这种工艺由美国纽柯钢铁公司、澳大利亚BHP公司和日本IHI公司联合开发， 2003为纽柯公司成功建设了世界上第一套全商业化的双辊铸轧薄带钢生产线，用来生产碳钢和不锈钢。与常规连铸和轧钢技术相比，这种工艺具有投资省、运行费用低、节能环保、废气排放少等优点。目前，这套全商业化的薄带钢双辊铸轧机可年产2.0mm以下薄规格带钢50万t。该铸轧机采用的钢包容量为110t，铸轧机双辊直径为Φ500mm，最高连铸速度为150m/min，常用连铸速度为 80m/min，出口带钢厚度为0.7mm~2.0mm，宽度为1 000mm~2 000mm。 国内热轧宽带钢生产概况如下:①传统的热带轧机。以宝钢2050mm热轧带钢轧机为例，宝钢2050mm热轧厂于1989年8月3日投产，热轧机组设计年产量为400万t。到2000年底已累计生产4446万t热轧带钢。1999年产量达到510
金属塑性变形与轧制原理(教案).x
备课本 课程名称金属塑性变形与轧制原理课时数64 适用班级金属材料081、082授课教师孙斌 使用时间2011学年第1学期 冶金工程学院
绪论 0.1金属塑性成形及其特点 金属压力加工：即金属塑性加工，对具有塑性的金属施加外力作用使其产生塑性变形，而不破坏其完整性，改变金属的形状、尺寸和性能而获得所要求的产品的一种加工方法。 金属成型方法分类： （1）减少质量的成型方法:车、刨、铣、磨、钻等切削加工；冲裁与剪切、气割与电切；蚀刻加工等。 （2）增加质量的成型方法：铸造、焊接、烧结等。 （3）质量保持不变的成型方法(金属塑性变形)：利用金属的塑性，对金属施加一定的外力作用使金属产生塑性变形，改变其形状尺寸和性能而获得所要求的产品的一种加工方法。如轧制、锻造、冲压、拉拔、挤压等金属压力加工方法。 金属压力加工方法的优缺点： 优点：1）因无废屑,可节约大量金属； 2）改善金属内部组织及物理、机械性能； 3）产量高，能量消耗少，成本低，适于大量生产。 缺点：1）对要求形状复杂，尺寸精确，表面十分光洁的加工产品尚不及金属切削加工方法； 2）仅用于生产具有塑性的金属； 0.2 金属塑性成形方法的分类 0.2.1按温度特征分类 1.热加工在充分再结晶温度以上的温度范围内所完成的加工过程，T=0.75∽0.95T熔。 2.冷加工在不产生回复和再结晶温度以下进行的加工T=0.25T熔以下。 3.温加工介于冷热加工之间的温度进行的加工. 0.2.2按受力和变形方式分类 由压力的作用使金属产生变形的方式有锻造、轧制和挤压 1.锻造：用锻锤的往复冲击力或压力机的压力使金属进行塑性变形的过程。分类： 自由锻造：即无模锻造，指金属在锻造过程的流动不受工具限制（摩擦力除外）的一种加工方法。 模锻：锻造过程中的金属流动受模具内腔轮廓或模具内壁的严格控制的一种工艺方法。
金属塑性加工学—轧制理论与工艺
1.简单轧制过程的条件，变形区及主要参数有哪些？P5-7 答：简单轧制过程：轧制过程上下辊直径相等，转速相同，且均为主动辊、轧制过程对两个轧辊完全对称、轧辊为刚性、轧件除受轧辊作用外，不受其他任何外力作用、轧件在入辊处和出辊处速度均匀、轧件本身的力学性质均匀。 变形区：（1）几何变形区：入口和出口截面之间的区域、（2）物理变形区：发生塑性变形的区域 变形区参数：（1）咬入弧：轧件与轧辊相接触的圆弧。（2）咬入角α：咬入弧所对应的圆心角称为咬入角。（3）变形区长：咬入弧的水平投影。（4）轧辊半径R。（5）轧件轧前、后的厚度H、h。（6）平均厚度。（7）轧件轧前、后宽度B、b。（8）平均宽度。（9）压下量 2.改善咬入条件的途径。P17 答：由α≦β应使α↓,β↑ 1.减小α方法：由α=arccos(1-△h/D) 1）减小压下量。2）增大D。生产中常用方法：3）采用开始小压下或采用带有楔形端的钢坯进行轧制的方法 2.提高β的方法：轧制中摩擦系数主要与轧辊和轧件的表面状态、轧制时轧件对轧辊的变形抗力以及轧辊线速度的大小有关1）改变表面状态，如清除氧化皮。2）合理调节轧制速度，随轧制速度提高摩擦系数降低，采取低速咬入。3）改变润滑情况等。 3.宽展的组成及分类。P19 答：组成：滑动宽展△B1、翻平宽展△B2、鼓形宽展△B3 分类：自由宽展、限制宽展、强制宽展 4.前、后滑区、中性角的定义。P37-40 答：（1）前滑区：摩擦力方向与带钢运行方向相反，在变形区出口处，金属速度大于轧辊圆周速度，相对轧辊向前运动。 （2）后滑区：摩擦力方向与带钢运行方向相同，在变形区入口处，金属速度小于轧辊圆周速度，相对轧辊向后运动。 （3）中性角：前滑区与后滑区的分界面对应的圆心角叫中性角，金属速度与轧辊圆周速度相等，相对轧辊没有运动。 5.确定平均单位压力的方法、说明。P50 答：（1）理论计算法：它是建立在理论分析基础上，用计算公式确定单位压力。通常，都要首先确定变形区内单位压力分布形式及大小，然后再计算平均单位压力。 （2）实测法：即在轧钢机上放置专门设计的压力传感器，将压力信号转换成电信号，通过放大或直接送往测量仪表将其记录下来，获得实测的轧制压力资料。用实测的轧制压力除以接触面积，便求出平均单位压力。 （3）经验公式和图表法：根据大量的实测统计资料，进行一定的数学处理，抓住一些主要影响因素，建立经验公式或图表。 6.卡尔曼微分方程：条件、作图、推导建立。M.D斯通公式轧制力、轧制力矩计算。P50 7.轧材按断面形状特征的分类及主要用途。P100 答：根据轧材的断面形状的特征，分为型材、线材、板材、带材、管材和特殊类型等。根据加工方式，轧制产品分为热轧材和冷轧材两大类。 （1）型材中的工字钢、槽钢、角钢广泛应用于工业建筑和金属结构，扁钢主要
板带轧制理论与实践
Maximum Operating Weight592 t / 652 ton Payload Class363 t / 400 ton Photo shows optional equipment
The T 282 B The Liebherr T 282 B combines a high horsepower diesel engine with an extremely ef? cient Liebherr-Siemens AC drive system to maximize productivity and reduce downtime. The AC alternator and traction motors are virtually maintenance free, since their rotors are the only moving parts. The drive system is controlled via electronic solid state controllers, which are small, extremely fast and have no moving components to wear out. Lighter than both a DC drive system or a mechanical drive train, an AC drive system allows for greater payload to empty vehicle weight ratios, faster acceleration and higher travel speeds. This results in faster cycle times and lower cost per ton productivity. Photo shows optional equipment and paint
热轧轧制原理及工艺
热轧轧制基本原理及基本工艺 一．概论 铝是目前仅次于钢铁的第二类金属，其板带材具有质轻、比强度高、耐蚀、可焊、易加工、表面美观等特点被广泛的应用于国民经济的各个行业，特别是航空航天、包装印刷、建筑装饰、电子家电、交通运输等领域。比如，航空航天方面，前几天发射的“神八”飞船，上面好多铝及铝合金用品都是西南铝和东轻公司加工制造的，不过这些产品一般都是军工产品，我们目前还没有生产的权利，我们厂也没有参与加工，但是也是铝加工行业的骄傲。 包装印刷方面，大家都熟知的PS版，虽然现在我们已经退出了这个产品的生产竞争行列，但是我们曾经生产过，曾经取得过比较好的生产成绩。建筑装饰方面，我们生产过的主要有铝塑底板带，大批量的各系合金的氧化带等。 电子家电方面较多，前段时间大批量生产的液晶电视背板，键盘料等。交通运输方面，大家熟知的5754声屏障。虽然有些产品我们已经不再生产，但是这些产品我们不再陌生，到超市里面逛街的时候看看电饭煲盖子里的铝板，看看各种大型的液晶电视，可能某些产品所用的铝及铝合金配件就是我们厂生产的呢！ 二．热轧的简单概念及特点 热轧是指在金属再结晶温度以上进行的轧制。 再结晶就是当退火温度足够高，时间足够长时，在变形金属或合金的纤维组织中产生无应变的新晶粒（再结晶核心），新晶粒不断的长大，直至原来的变形组织完全消失，金属或合金的性能也发生显著变化，这一过程称为再结晶，其中开始生成新晶粒的温度称为开始再结晶温度，显微组织全部被新晶粒所占据的温度称为终了再结晶温度，一般我们所称的再结晶温度就是开始再结晶温度和终了再结晶温度的算术平均值，一般再结晶温度主要受合金成分、形变程度、原始晶粒度、退火温度等因素的影响 以上就是理论上的热轧的简单原理，在我们铝加工行业的实际生产中主要的体现是，当铸锭在加热炉内加热到一定的温度，也就是再结晶温度以上时，进行的轧制，而这一个温度的确定主要依据是铝合金的相图，也就是最理想化的情况下，加热温度的确定为该合金在多元相图中固相线80%处的温度为依据，这就牵扯到了不同合金多元相图的问题，比较深奥，所以我们只要知道，加热温度的确定是以该合金固相线的80%为依据，在制度的执行中，根据实际的生产情况，根据设备的运行情况，多加修改所得到的适合该合金生产的温度 热轧的特点： 1、能耗低，塑性加工良好，变形抗力低，加工硬化不明显，易进 行轧制，减少了金属变形所需的能耗 2、热轧通常采用大铸锭、大压下量轧制，生产节奏快，产量大， 这样为规模化大生产创造了条件 3、通过热轧将铸态组织转变为加工组织，通过组织的转变使材料 的塑性大幅度的提高 4、轧制方式的特性决定了轧后板材性能存在着各向异性，一是材
冲裁件常见缺陷及其原因分析
冲裁件常见缺陷及其原因分析 冲裁件常见的缺陷有：毛刺、制件表面翘曲不平，尺寸精度超差等。 ㈠毛刺 在冲裁加工中，产生不同程度的毛刺，一般来讲是很难避免的。其影响因素有以下几方面。 ⒈间隙 冲裁间隙过大、过小或不均匀，均可产生毛刺。造成间隙过大、过小和不均匀的因素有： ⑴模具工作部分的尺寸精度不符合冲模图纸的规定。 ⑵凸模或凹模有反梢（反锥），使冲裁过程中的间隙发生了变化。 ⑶导向部分间隙大。如导柱与衬套的配合间隙或斜楔冲裁的导向板间间隙过大均能引起冲裁过程中间隙的变化。 ⑷装配误差。如凸模与凸模固定板装配垂直，或者凸模与固定板孔配合部分已磨损，或者是固定凸模或凹模位置的定位销位置不准，都会造成凸模与凹模相对位置发生偏差而使间隙不均。 ⑸安装误差。如冲模上下底板表面在安装时未擦干净，或上模螺钉紧固不当而引起工作部分倾斜。 ⑹冲模结构不合理。如冲模或冲模工作部分刚度不够，在冲裁过程中发生变形而影响间隙的变化。或者缺乏用以抵消在冲裁过程中产生侧向力的反侧压块，使工作部分产生了相对移位。 ⑺压力机导轨间隙过大，滑块底面与工作台的平行度不好，或者滑块的运动方向与压床台面的垂直度不好。 ⑻板料的瓢曲度大，在冲裁过程中，使直径较小的凸模发生倾斜。 ⒉刃口钝 磨损或啃伤冲件。 ⒊定位高度不当 修边冲孔时，如果制件深度低于定位高度时，在冲裁过程中，制件形状与刃口就会不服贴而产生毛刺。 ⒋模具结构不当 由于缺乏必要的压料装置，在单面冲裁时，尤其是厚板在冲裁过程中会产生较大的拉应力，使金属纤维伸长并拉断，导致冲裁裂面粗糙，出现较大的毛刺。 毛刺的产生，不仅在以后的变形工序容易引起开裂，而且给板料分层和送料造成困维，并加剧刃口磨损，降低模具的使用寿命以及产生铆接间隙或焊穿、焊不牢等缺陷。毛刺还会在生产和使用过程中划伤操作者，威胁人身安全。如果在制件上已经出现了允许范围外的毛刺，就应当予以消除。消除毛刺的方法最常用的是滚光。
轧钢工艺学板带钢
轧钢工艺学板带钢集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
1中厚板轧机的型式?二辊可逆式,三辊劳特式,四辊可逆式,万能式和复合式 2为什么要除鳞?除鳞的方法?除鳞是要将氧化铁皮除净,以免压入表面产生麻点.方法:A在板坯上投入食盐,利用这些材料在高温下爆破来破除氧化铁皮B在粗轧机前设置一台立辊扎进在轧制侧边,即可破碎氧化铁皮,也可同时起到调整坯料宽度的作用C使用高压水除鳞箱和轧机前后的高压水喷头进行除鳞. 3调宽方法?A全纵轧法:即钢板轧制的延伸方向与原料纵轴方向相重合的轧制.当管坯宽度大于或等于钢板宽度时,即可不用展宽而纵轧成成品,这可称之为全纵轧操作方式B横轧-纵轧法或综合轧法:钢板延伸方向与原料纵轴方向垂直的轧制C角轧-纵轧法:轧件纵轴与轧辊轴线呈一定角度将轧件送入轧辊进行轧制的方法.D全横轧法:板坯进行轧制直至轧成成品,当板坯长度大于或等于钢板宽度时才能采用E平面形状控制轧法:即MAS轧制法及差厚宽展轧制法,称为整形轧制,然后转90°进行横轧宽展,最后再转90°进行纵轧成材. 4整形MAS轧法:轧制中为了控制切边损失,在整形轧制的最后一道中沿轧制方向给予预定的厚度变化. 5展宽MAS轧法:轧制中为了控制头尾切损,在展宽轧制的最后道次沿轧制方向给予预定的厚度变化. 6热装:将连铸坯或初轧坯在热状态下装入加热炉. 7热带轧制的阶段?除鳞,粗轧,精轧. 8热带连轧机的区分(轧机布置形式)?全连续式,半连续式和3/4连续式.
9全连续式轧机:轧件自始至终没有逆向轧制的道次,全连续式轧机由5-6个机架组成，每架轧制一道，去不为不可逆式，大都采用交流电机传动。 全连续式轧机优缺点优：轧机产量可高达400-600万吨/年，适合于大批量单一品种生产，操作简单维护方便。缺：设备多，投资大，轧制流程线或厂房长度增大。 半连续式轧机：则是指粗轧机组各机架主要或全部为可逆式为言. 10 3/4连续式:是在粗轧机组内设置1-2架可逆式轧机. 11 3/4连续式和全连续相比的优缺点?优:所需设备少,厂房短,总的建设投资要少5%-6%,生产灵活性也稍大些.缺:可逆式机架的操作维修要复杂些,耗电量大. 12切头的目的?为除去温度过低的头部以免损伤辊面,并防止”舌头或”鱼尾”卡在机架间的导卫装置或辊道缝隙中. 13什么是无头轧制?优点?是在传统轧制机组上,仅将经粗轧后的中间坯进行热卷,开卷,剪切头尾,焊接及剥削毛刺,然后进行精轧,精轧后再经飞剪切断然后卷取.优点:A无穿带问题,按一定速度即恒定张力进行轧制,不受传统轧法的速度限制,提高生产率,提高厚度精度及改善板形,成材率提高B无穿带,甩尾,漂浮等问题,带钢运行稳定,可生产0.8-1.0mm薄带材C有利于润滑轧制,大压下量轧制及进行强力冷却,为生产表面与性能质量好的板带创造了条件D减少轧辊冲击和粘辊,延长轧辊寿命. 14炉卷轧制:为了在轧制过程中抢温保温,便很自然地提出将板卷放置于加热炉内,一边加热保温,一边轧制的方法. 15薄板坯:普通连铸机难以生产的,厚度在50-90的连铸坯.或在60-80mm以下可以直接进入热连轧机组轧制的板坯.
板带轧制力与力矩的计算
5 轧制力能参数计算与强度效核 5.1 计算各道次轧制压力、力矩、功率 5.1.1 各道次的压力 单位压力：爱克隆德公式 p=(1+m)(K+ηu )（Mpa） (5-1) 式中m----表示外摩擦对单位压力影响的系数； f----轧件与轧辊间的摩擦系数；对于钢轧辊，f=1.05-0.0005t； R----轧辊工作半径（mm），四辊轧机取450mm； ----压下量，= - (mm)； , ----轧制前后的轧件高度（mm）； t----轧制温度（℃）； K----静压力下单位变形抗力； K=9.8（14-0.01t）（1.4+C%+Mn%）Mpa，C%取0.2%，Mn%取1.4%。 η----被轧钢材的粘度系数 η=9.8×0.01(14-0.01t)C Mpa?s C----关于轧制速度系数，V(m/s)<6时，C取1 ；v=6～10m/s时，C=0.8 v----线速度，=3.14×0.9×60/60=2.826m/s,所以C=1。 u----变形速率为（s-1） 轧制时金属对轧辊产生的总压力为： P=plB (5-2) 式中p----平均单位压力（Mpa） B----轧件宽度， ----变形区长度， 例如，第一道次，f=1.05-0.0005t=1.05-0.0005×1150=0.475 = =0.095 K=9.8（14-0.01t）（1.4+C%+Mn%）=9.8×（14-0.01×1150）（1.4+0.2+1.4）=73.5 η=9.8×0.01(14-0.01t)C=0.098×（14-0.01×1150）=0.245 =3.14×900×29.28/60=1379.088mm/s = =1.0028 = =67.08 则平均单位压力p=(1+m)(K+ηu ) =(1+0.095)(73.5+0.245×1.0028)=80.75Mpa 轧制时金属对轧辊产生的总压力： P=plB=80.75×67.08×2320=12566767.2kg=12.57MN 其他道次的计算结果列于表5-1。 表5-1 各道次轧制压力 机架道次 m 单位变形抗力K 粘度系数η变形区长度l(mm) 变形速度u （s-1）单位压p(Mpa) 总压力P(MN) 四辊粗轧 1 0.095 73.5 0.245 67.082 1.0028 80.76 12.57 四辊粗轧 2 0.107 73.571 0.2452 73.485 1.1846 81.75 13.94 四辊粗轧 3 0.126 73.868 0.2462 84.853 1.5192 83.6 16.46 四辊粗轧 4 0.141 74.2 0.2473 87.464 1.7878 85.2 17.29 四辊粗轧 5 0.158 74.576 0.2486 87.464 2.0815 86.97 17.65
带钢在连续退火过程中的板形屈曲变形原因分析
带钢在连续退火过程中的板形屈曲变形原因分析 张清东 刘 周晓敏(北京科技大学机械工程学院,北京100083) 邹玉贤 黄夏兰 彭 俊 (宝钢股份公司冷轧厂) 【摘要】 现场跟踪发现,带钢经过连续退火炉的板形变化复杂多样,而且其程度不亚于轧制过程。为此运用带钢的板形屈曲及后屈曲理论,分析了退火炉内高温态下带钢的板形屈曲临界条件,结合板形生成理论,指出退火炉内带钢板形发生变化的原因和主要相关因素。 【关键词】 连续退火 带钢 板形 屈曲/后屈曲 RESEARCH ON STRIP PROFI L E BUCK LING DEFORMATION D URING CONTINUOUS ANNEALING PROCESS Zhang Qingdong Liu Y unyun Zhou X iaomin (Mechanical Engineering School,UST Beijing) Z ou Y uxian Huang X ialan Peng Jun (Baoshan Iron&Steel C o.,Ltd.) 【Abstract】 According to the examining data from a C AP L in Baosteel,the strip shape varied com plicatedly and markedly while passing through the continuous annealing furnace,nearly to the extent of the rolling process.The buckling criteria of the strip profile deformation at high tem perature in the continuous annealing furnace was analyzed by the theories of strip buckling and post2buckling;the reas on and correlative influencing factors of the strip shape variation in continuous annealing furnace were presented on the basis of the shape creation principle. 【K ey Words】 C ontinuous Annealing,Strip,Shape,Buckling/P ost2Buckling 1 引言 连续退火机组集带钢的清洗、退火、平整、精整等工艺于一体,具有生产效率高、成本低、质量高、品种多样化等许多优点。但生产中经常出现带钢经过退火炉时板形从一种浪形形态变为另一种完全不同甚至相反的浪形形态,变化复杂多样且显著,对板形控制和生产稳定都构成严重挑战。 2 带钢板形变化现场跟踪 在现场跟踪了某连续退火机组生产的大量钢卷,通过分类统计定量说明这种板形变化的普遍、剧烈和大致规律[1]。 带钢从连续退火炉前到炉后的板形变化的分类统计见表1,从中可以看出各种规格的带钢在连续退火机组炉前炉后板形的对应性较差,能对应的只占总体的4719%,确存在板形的大小和形态的明显变化。 表1 炉前后板形变化与浪形关系概率 板形变化类型概率塑性延伸部位概率 浪形一致719%无局部塑性延伸4719% 双边浪变平 平变中浪 1215% 1014% 带钢中部2219% 单边浪变平 单边浪换侧 412% 1215% 带钢单侧边部1617% 中浪变平 中浪变边浪 613% 613% 带钢双侧边部1216% 根据数据统计和分析,带钢板形在退火炉发生了永久变化,也即带钢在退火炉中可能发生了塑性变形,尤其是局部宽度的塑性拉伸变形,见表1;此机组退火炉中存在着能使带钢板形发生变化的因素和力学过程,而且其变形较常温态板形屈曲更为复杂。 第27卷 第4期上 海 金 属V ol127,N o14 27 2005年7月SH ANG H AI MET A LS July,2005
轧制理论与工艺
东北大学继续教育学院 轧制理论与工艺试卷（作业考核线上） B 卷学习中心：院校学号：16090720884 姓名赵方杰 （共 4 页） 共20 分) 2、冷轧中采用张力轧制以降低轧制压力，通常张应力最大值为轧件的屈服极限，这样做的目 的是防止轧件在变形区外产生变形，使轧制过程不能进行。（） 3、绝对变形量是指轧制前后轧件尺寸之间的差值。( ) 4、在辊速及延伸系数一定条件下，只要轧件入口速度增大，其前滑必然增加。（） 5、轧制过程中前滑区和后滑区的分界面称为中性面，当前滑增加时，中性面向出口方向移动。( ) 6、张力减径机的变形区只由一个减径区组成。( ) 7、边宽、腰薄、平行边的H型钢无法采用带开闭口边的二辊孔型法生产。（） 8、万能轧机轧制H型钢时，H型钢的腰部在万能孔型中处于全后滑状态。（） 9、在孔型中轧制时，由于孔型侧壁的约束作用，与平辊轧制相比，使延伸效率提高。（） 10、钢管生产中，毛管空心坯长度与内径之比叫穿孔比。（）
二、计算题（10分） 在φ750/φ1050×1700mm 热轧机上，轧制Q235普碳钢，某道次轧制温度为1000℃，轧件轧制前厚度H=65mm ，轧后厚度h=42mm ，板宽B=1200mm ，轧制速度v=2m/s 。应力状态系数)5.0/)(04.045.0(8.0-++=H R n εσ。试计算轧制力，并求此时轧制力矩多大(变形抗力曲线如下图，忽略宽展）。 解：变形程度：%.43565 42 65%100H h =-=??= ε 接触弧长)(9.9223375l mm h R =?=??= 根据变形速率计算公式计算变形速率： -1s 26.9)4265/(375/2320002)/(/h v 2=+?=+?=h H R ε 由℃1000T 6.29==，ε 查图中曲线，得MPa 120s =σ 再由变形程度等于35.4%查得修正系数约为1.02，故修正后的屈服强度为： .4MPa 122MPa 1202.01s =?=σ 平面变形抗力为： MPa 6.7140.41225.115.11K s =?==σ )5.0/)(04.045.0(8.0-++=H R n εσ