工程实训实验报告

攀枝花学院

学生工程实训实验报告

题目：1mm冷轧薄板窄带钢工程实训

学生姓名：杜超国学号：201111102011

所在院(系)：材料工程学院

专业：材料成型与控制工程

班级：材料成型与控制工程压力加工班

指导教师：张利民职称：讲师

同组人：李俊飞、林伟、雷勤遥、胡正平、陈涛、

朱凯强

2014年12月20 日

攀枝花学院教务处制

前言

冷轧带钢和薄板一般厚度为0.1～3mm,宽度为100～2000mm；均以热轧带钢或钢板为原料，在常温下经冷轧机轧制成材。冷轧带钢和薄板具有表面光洁、平整、尺寸精度高和机械性能好等优点，产品大多成卷，并且有很大一部分经加工成涂层钢板出厂。成卷冷轧薄板生产效率高，使用方便,有利于后续加工。因此应用广泛,已逐渐取代同样厚度的热叠轧薄板。只有少量的特殊用途的冷轧合金钢板采取单片轧制。冷轧带钢和薄板的产量在工业发达国家已占钢材总产量的30%左右。钢种除普通碳钢外，还有硅钢、不锈钢和合金结构钢等。

1.实验目的

1.1通过本次实验——冷轧板带钢，对钢板的影响因素，通过一定的调节方法，控制影响板形的的因素，从而生产符合产品要求的冷轧板带钢。

1.2通过本次综合设计实验，把自己所学的各种专业知识进行了一次大的检验，加深了对专业本质的认识和轧钢生产基本的设计方法，培养了一定的独立设计经验，能为以后的生产工作中打下很好的基础。

1.3对实验进行设计的过程，培养了一定的查阅资料，整理数据，分析问题的能力，并且提高了计算机的应用的水平。

1.4通过这次实训能够对团队合作能力进行培养，更早的适应团队合作的工作模式，从而为即将到来的工作打好基础。

2.实验原理

板带钢冷轧是由热轧板带钢采用冷轧方式生产出的具有较高性能和优良品质的板带产品。冷轧与热轧的区别在于变形前材料有无加热，因而，冷轧的变形温度远低于再结晶温度。带钢轧制的主要特点是需要很大的机械能，主要用于变形和克服轧辊和带钢表面间的摩擦。对于成品的外观特性和性能来说，冷轧时表面的变化过程与内部的变化同样重要。

在这次试验中，我们通过压下螺丝转动一周等于压下一个螺距的距离，从而推算出每个道次在压下量确定时，压下螺丝应该转动的周长。通过胶布在压下螺丝上的标记应该转动的长度来转动压下螺丝，从而实现对辊缝的调节。

3.实验设备及原料

游标卡尺、剪刀、胶布、千分尺、四辊可逆式轧机以及原料为4.0×150×1000mm的窄带钢薄板。

f250×300四辊可逆式轧机

原料为4×150×1000mm的薄板带钢

4. 板带钢轧制工艺设计

板带钢轧制制度主要包括压下制度、速度制度、温度制度、张力制度及辊型制度等。压下制度必然影响到速度制度、温度制度和张力制度，而压下制度与张力制度决定着板带轧制时的辊缝大小和形状。

板带钢轧制制度的确定要求达到优质、高产、低消耗的目的。因此，合理地轧制规程设计应该满足下列原则和要求：1）在设备能力允许的条件下尽量提高产量；2）在保证操作稳定方便的条件下提高质量；3）应保证板带材组织性能和表面质量。

4.1轧制规程设计及轧制压力，轧制总压力的计算

冷轧轧制规程包括原料选择、各道次压下量分配、速度制度的制定、温度制度、张力制度以及辊型制度的制定，但由于实验室条件限定，对速度、温度、张力以及辊型无法具体精确控制。

本次轧制规程的原料选择为mm

1000⨯

⨯的薄板带钢。轧辊为四辊可逆

150

5.3

式轧机。

通过本次轧制我们将把原料轧到0.900mm厚。

本次轧制规程的制定主要对压下量的分配做了详细计算。

本实验轧机应首先去辊跳。

由于实验条件限制，我们对一些实验数据进行了简化处理，如不考虑轧辊的弹性压扁等。

冷轧带钢的压下量分配应遵循先小后大再小的原则，主要是先塑性较好，后由于加工硬化塑性降低。

我们以第一道次为例做出详细计算

第一道次取压下量错误!未找到引用源。；

冷轧的总压下率为错误!未找到引用源。;

平均总压下率错误!未找到引用源。;

图一Q235低碳钢加工硬化曲线

查Q235的加工硬化曲线可以得到错误!未找到引用源。时的错误!未找到引用源。；

错误!未找到引用源。；

计算

查函数值错误!未找到引用源。；可得到错误!未找到引用源。

故错误!未找到引用源。；

后面道次的计算和第一道次类似，其结果如表1所示

表1 轧制规程错误!未找到引用源。

续表1错误!未找到引用源。4.2速度制度的制定

速度制度的合理性在于保证轧制温度和获得最短的轧制节奏。钢板及带钢轧机按其作业制度的不同共有三种速度制度：转向转速不变的定速轧制（如三辊劳特轧机），可调速的可逆式轧制（如中厚板轧机、半连轧中的粗轧机等），固定转向可调速轧制（如连轧机等）。

在我们这次试验中，我们试验用的轧机为f250×300可逆式轧机进行轧制，可逆式轧机的轧制速度图有梯形速度图和三角形速度图。我们在这次试验中的轧制速度选择了梯形速度图来进行每道次的轧制，如图一所示的是每一道次的速度图0～t1 时间内，转速从0增至n1，为空载加速阶段；t1~t2 时间内，转速由n1 增至n2（为轧件咬入速度），为负载加速阶段；t2~t3 时间内，转速保持n2恒速，为高速轧制阶段；t3~t4 时间内，转速从n2 降至n3（为轧件的抛出速度），为负载减速阶段；t4~t5 时间内，转速从n3 降至零，为空载减速阶段,在t1~t4这段时间为纯轧制时间。之后开始进行下一道次的轧制。

图二轧制速度图

由于本次试验条件有限，所以对于速度的控制不能达到理想的要求只能通过经验人为掌控。尽可能的使轧制能够稳定的进行。

4.3温度制度的制定

温度制度是指轧件的加热、轧制、冷却、卷曲等过程中温度确定。温度制度与变形制度是决定冷轧板带钢的组织及机械性能的重要因素。冷轧就是在金属再结晶温度下的轧制变形，一般冷轧厂的冷轧温度在低温下，甚至在常温下轧制。在这次试验中由于轧钢实验室条件的限制，我们无法对板带钢进行加热，所以我们只能选择常温轧制。

4.4张力制度的制定

所谓“张力制度”是指选定在冷轧板带生产中的张力。对于可逆式轧机是来选定轧机前后的张力卷筒间的张力，对于连续式冷轧机是选定各机架间的张力和第一架轧机与开卷机、第末架与卷取机间的平均单位张力。从理论上讲，单位张力不应超过带钢的屈服极限δs，但是可接近其值。实践证明，后张力对减少单位压力的效果较前张力更为明显。较大的后张力可使单位压力降低35％，前张力仅能达20％，因此在可逆式冷轧机上通常采用后张力大于前张力的轧制方法，同时这样还可以减少断带的可能性。生产中采用的张力按δ=（0.1~0.6）δs选取，范围较宽。当操作技术水平较高，变形比较均匀并且原料比较理想时，可选高一些的张应力δ值；当带钢较硬，边部不理想或者操作不熟练时，可取δ=（0.2~0.4）δs，一般不超过δ=0.5δs。

但是我们这次轧钢试验受到轧钢实验室硬件的制约，我们无法在轧钢试验中使用张力轧制，所这次试验的张力几乎为零。

5实验步骤

调平轧辊，通过调节控制开关，调节压下螺丝的转动量，使压下螺丝处在最初设定的位置，此时轧机轧辊处于水平位置。

摩擦系数f=0.1 工作辊半径r=43.03 坯料尺寸为H×B×L=4.0×150×1000㎜

(1)去辊跳：原材料左边厚度 3.952 mm 原材料右边厚度 3.956 mm

(2)以设定压下量开始逐道次轧制，其过程数据记录如表2：

表2 轧制过程数据记录