冷轧机操作基础知识.

合金牌号及合金状态

根据GB/16474-1996变形铝及铝合金牌号表示方法：凡是化学成分与国际牌号注册组织命名的合金相同的所有合金，其牌号直接采用4位数字体系牌号。

1纯铝的牌号命名法

铝含量不低于99.00%时为纯铝，其牌号用1XXX系列表示。

牌号最后两位数字表示最低铝百分含量。牌号第二位表示原始纯铝的改型情况，如果是A表示原始纯铝，B-Y的其他字母则表示原始纯铝的改型。

2铝合金牌号命名法

铝合金的牌号用2XXX—8XXX表示牌号的最后两位数字，没有特殊定义，仅用于区分同一组中不同的合金牌号的第二位是A表示原始合金，如果是B-Y的其他字母表示原始合金的改型合金。

合金状态：根据GB/T16475-1996标准规定：基础代码用一个英文大写字母表示，细分状态代号用其他代号后跟一位或多位阿拉伯数字表示。

①基础状态代号：O 状态为退火状态，适用于完全退火获得最

低强度的加工产品，H 加工硬化状态适用于通过加工硬化提

高强度的产品，产品在加强硬化后可经过<也可不经过>使强

度有得改变从附加热处理H后面必须跟

有两位或三位阿拉伯数字。

②细分状态代号：H<加工硬化>Hxx状态后面第一位数字表示获

得该状态的基本处理程序。

H1-单位加工硬化状态。

H2-加工硬化及不完全退火状态。

H后面的2位数字表示产品的加工硬化程度，数字8表示硬状态。

冷轧压下制度

1 冷轧压下制度主要包括：加工率的确定和道次加工率的分配。

总加工率：中间冷轧总加工率、成品冷轧总加工率

中间冷轧总加工率：在合金塑性和设备能力允许的条件下，一般可能取大些，以最大限度提高生产率

确定总加工率的原则：①充分发挥合金塑性，尽可能采用大的总加工率，较少中间退火和其他工序，缩短工艺流程，提高生产率和降低成本。②保证产品质量，防止总加工率过大产生裂边和断带，恶化表面质量。③充分发挥设备能力，保证设备安全运转，防止损坏设备部件或烧坏电机等事故出现。

成品冷轧总加工率的原则：①硬或特硬产品的总加工率②半硬状态③软状态④对表面要求提高的产品

2冷轧成品加工率的确定：主要取决于技术标准对产品性能的要求，根据不同状态或性能要求确定冷轧总加工率。

①硬或特硬产品：其最终性能主要取决于成品冷轧总加工率

②半硬状态产品：可根据对其性能的要求，按金属机械性能

与冷轧加工率的曲线决定，也可利用冷轧变硬的产品，经

低温退火控制性能。

③软状态产品：主要取决于成品退火工艺，但退火前的成品

冷轧总加工率对成品退火工艺有很大影响，总加工率越

大，再结晶温度可相应降低，时间缩短，延伸率提高

④对表面要求较高的产品：常因抛光辊进行轧制，抛光表面

随加工率的增大而降低。

3道次加工率的分配

：分配道次加工率的一般原则：

①通常第一道加工率较大，以充分利用金属塑性，随着加工

硬化，增加道次加工率逐渐降低

②保证料头穿带的顺利咬入，不出现打滑现象

③应尽量使各道次轧制压力相近，对稳定工艺，调整辊型有

利，尤其对精轧道次更重要

④保证设备安全运转，防止超负荷运转损坏轧机和部件，生

产中根据设备、工艺条件及产品要求适当调整道次加工

率：

压下量：ΔH=H-h

加工率：α=H-h/hⅹ100%

H:轧前厚度 h：轧后厚度

冷轧时的张力

张力通常指前后卷筒给带材的拉力或机架之间的相互作用，使带材承受的拉力。

一、张力在控制过程中的作用

1、能降低轧制压力，调整主电机负荷，张力使弯形抗力减

小，轧制压力降低，能耗下降

2、控制带材厚度，张力能够降低轧制压力，使轧辊的弹性

压扁与轧机弹跳减小，在不调压情况下，可将轧件进一

步压薄。

3、调整张力，可控制板形

张力能够改变轧制压力，影响轧辊的弹性弯曲，从而改

变辊缝形状，因此通过张力的大小，控制辊型，实现板

形的控制，此外张力能促使金属沿横向延伸均匀，以获

得良好的板形。

4、防止带材跑偏，以获得良好板形

5、张力为增大卷重，提高轧制速度，实现轧制过程机械化，

以及计算机控制创造了条件。

张力的确定

确定张力的大小应考虑合金品种及轧制条件，产品尺寸与质量要求。

一般随合金变形抗力及轧制厚度宽度的增加，张力相应增大，

最大张力不超过合金的屈服限度，以免发生断带，最小张力必须保证带材卷紧卷齐。

前、后张力大小的确定：

后张大于前张，带材不易拉断，能防止跑偏，降低轧制压力比较明显，但后张过大增加主电机负荷，使后张增加，容易出现打滑，来料松层，易出现擦划伤。

前张大于后张，降低主电机负荷，促使变形均匀，有利于控制板型，但前张过大，卷材卷得太紧，退火易粘结，轧制易断带。

生产中应根据具体情况选择前后张力的大小。

目前我公司采用：板宽X板厚X<2.5-3.5Kg>来确定张力，但下道次的前张力<后张力>必须小于上道次的前张力<后张力> 参考：

通常前几道次的轧制，由于板带较厚，采用前张大于后张来轧制，后几道次由于板带较薄，采用后张大于前张来轧制，带材不易拉断，能够真实反映轧制板型。

板厚控制方法与原理

1 调整压下改变辊缝

调整压下是板带材厚度控制的最主要的方式。常用来消除轧件和工艺方面的因素影响轧制压力，而造成的厚度偏差，轧机刚度小时，

调整压下很大才能消除厚差，严重时甚至不起作用，调整压下对于轧辊膨胀与摩擦等缓慢变化因素虽然有效，但对轧辊偏心等周期性高频变化量则无能为力。

铝箔精轧时，轧辊实际上是压紧的，即轧前预先施以压靠力，从而消除轧机弹性变形时对轧出厚度的影响，又称无辊缝或负辊缝轧制。这种情况调整压下装置改变辊缝来控制厚度将不起作用，此时压下装置的主要作用在于平衡两端的压力，厚度控制主要靠调整前后张力，润滑剂和轧制速度来实现。

2调整张力

调整张力是指调节前后张力来改变轧件塑性曲线，消除各种因素对轧出板厚的影响来实现板厚控制。

调整张力对薄板反应迅速，有效而精确，但对厚板不相适应，因此调整张力不单独采用，通常与调整压下相互配合使用。

3 调整轧制速度

轧制速度增加会引起张力增加，摩擦系数减小，轧制温度增加，轴承油膜将增加从而改变辊缝来消除厚度偏差。

总之生产中为了达到精度控制厚度的目的，往往根据轧制设备，工艺条件等多种厚度方法，结合起来使用，以取得更好的效果。生产过程中应注意重视各道轧制工序的厚度控制，尤其是轧制成品前的坯料，否则造成较大偏差，使成品道次无法控制。

影响板带材纵向厚度的主要因素

1坯料尺寸与性能的影响

在其他条件不变时，轧件原始厚度增加（或减小）轧出厚度也随之增加（或减小）。坯料厚度越不均匀，则轧出厚度越不均匀。

如热轧坯料，头尾温降大，变形抗力增加，使轧出厚度增加，当冷轧时头尾通过轧辊要调整压下，减小辊缝以减小厚度偏差。

当轧机刚度一定时，对厚而软的轧件，压下量小时可控制厚度偏差。如退火坯料第1、2道次调整比较容易，认真控制厚度偏差相当重要，否则随着加工硬化，在往后道次中难以控制；轧制薄而硬的轧件，虽然压下量很小，而相应的辊缝调整量很大，才能较小或消除厚度偏差。

2轧制工艺条件的影响

(1)前后张力：张力是以影响变形区的变化状态改变塑性变形拉

力而其作用的，在原始辊缝不变时，张力增大，轧出厚度减

小。

板型与横向厚差

1棍型与辊缝状态

①辊型是指辊身表面的轮廓形状

辊型分为原始辊型和承载辊型

原始辊型是指刚磨削过的辊型，通常用辊身中部凸度表示辊型的大小。

承载辊型是指轧辊在受力受垫轧制时的辊型，其大小由轧辊的弹性变形（弯曲绕度压扁）和不均匀和热膨胀决定，实际生产中影响轧辊的因素很复杂，轧制过程中也同样会出现凸、凹、平辊型。

②辊缝状态：如果上下工作辊为凸辊型对应的辊缝形状呈凹形，轧

后金属断面为凹形；反之工作辊型为凹形辊，其辊缝呈凸形，轧后金属断面呈凸形，如工作辊为平型，则轧后断面呈矩形，因此板型与横厚差主要取决于辊缝状态。

2板型及其表示方法

①板形：通常指板带材的平直度，板型的好坏取决于板带沿宽度

方向延伸是否相等，这一条件由轧前坯料横断面厚度的均匀性

及辊型或实际辊缝形状所决定。

板形指板带材沿纵向起伏的波浪，波浪有双边浪，单边浪，中

间浪等。板形的缺陷产生是由轧件沿宽度方向上的纵向延伸不

均匀，出现内应力的结果。

应指出只要板带材存在残余的内应力就称为板形不良，虽然这

个应力存在，但不足以引起板形不良则称为“潜在”波浪不良，在张力作用下冷轧带材未发现明显波浪板形，但张力去除后，

带材将出现明显的波浪，或经纵剪后，出现侧弯或波皱属潜在

板形不良。

②板形的表示方法

当值λ大于1%时，波浪和瓢曲比较明显，一般生产中要求矫

平后的产品λ值应小于1%，目前采用横向上最长和最短，纵条

之间的相对长度差，作为板形单位称之“I”单位，相对长度

差等于为一个“I”单位

③横向厚差

横向厚差指板带材横断面中部与边部的厚度差，也称为板凸度。

④板形与横向厚差的关系

为了保证板形良好，必须使板宽方向上的各点纵向延伸相等，

换句话就是必须保证坯料横向厚差与辊型的相似性，想从原来

就有原来就有横向厚差的坯料中获得良好的板形，又想得到良

好的横向厚差是不可能的。其横向差只能与压下量成正比，减

小而不能完全消除，而要得到良好的横向厚差，就无法保持板

形，两者既有矛盾性，又有一致性，要想两者齐备，必须有良

好的坯料精度。

3辊型控制

辊型控制实质上就是控制板型，辊型控制方法概括起来有：调温控制法和变弯矩控制，变弯矩控制中的液压弯辊是目前现代化轧机上应用最好的辊型调整方法。

①调温控制法

控制辊温的辊型调整方法称为调温控制法，又称热凸度控制法。

优点：对控制复杂的局部波浪效果更好

缺点：轧辊热容易较大，升降温过渡时间大。

因此，（1）反应慢（2）忽冷忽热，损坏轧辊（3）稳定性，对称性差。

②变弯矩控制法

控制轧辊弹性变形为手段的辊型调整方法，称为变弯矩控制法，通常通过改变道次、压下、轧制速度与张力从而改变轧制压力，以此改变轧辊弯曲绕度，从而补偿辊型变化。

如果辊型凸度较小，以致出现边部波浪则适当减小压下量，或增大张力，特别后张力，这样轧制压力降低，使轧辊绕度减小，以补偿辊型凸度不足，此外提高轧制速度，增加变形热，升高辊温，来增大辊凸度，这种方法不仅反应慢，而且影响纵向厚度精度。

③液压弯辊

利用安装在轧辊轴承箱内或其他处液压缸的压力使轧辊产生附加弯曲，根据施加弯辊的部位，可分为正弯和负弯。

正弯：增大弯辊工作凸度，防止双边浪。

负弯：较小弯辊工作凸度，防止中间浪。

液压弯辊的优点:

1 能够快速准确的调整辊型，而且调整的范围较大。

2 能够满足高速度、高精度的轧制要求，实现板形自动控

制。

3 减少换辊次数，降低辊耗

4 提高生产率与成品率

5 液压弯辊与液压压下相配合，可实现板带纵向厚度及板形在联合自动控制。

缺点：

1液压弯辊对控制对称波浪有效，但不能解决比较复杂的板形缺陷。

2 在板宽之处四辊轧机的工作辊和支承辊之间接触应力，限制了弯辊效果的发挥。

3 弯辊力不仅使轧机有关部件负荷增加，降低其使用寿命。

4 对宽轧件难以影响轧件中部及边部。

消除波浪的一般措施

在轧制过程中，影响辊型的因素非常复杂、生产过程中的辊型是不断变化的，因此在实际生产中，应根据不同条件和因素合理控制辊型，从而实现板带纵、横向精度。