轧制理论基础

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轧制理论)轧制原理PPT

数值模拟软件
开发专门的数值模拟软件，如MSC.Marc、ABAQUS等，可实现轧制过程的可视化模拟，提高模拟的准确性和效率。
模拟结果验证
通过与实际轧制实验数据的对比，验证计算机模拟结果的准确性和可靠性，为实际生产提供指导。
人工智能技术在轧制理论中的应用
神经网络模型
应用神经网络模型对轧制过程进行建模和预测，可以实现轧制参数的优化和自适应控制，提高产品质量和生产效率。
制压力和力矩。
05 轧制过程中的温度场和应力场分析
CHAPTER
温度场分析的基本原理和方法
热传导方程
描述物体内部温度分布随时间变化的偏微分方程，是温度场分析的基础。
初始条件和边界条
件
确定热传导方程的解，初始条件为物体初始时刻的温度分布，边界条件为物体表面与周围环境之间的热交换情况。
有限差分法
02 轧制变形基本原理
CHAPTER
轧制变形的基本概念
轧制变形
指金属坯料在两个旋转轧辊的缝隙中受到压缩，产生塑性变形，获得所需断面形状和尺寸的加工
方法。
轧制产品
通过轧制变形得到的产品，如板材、带材、线材、棒材等。
轧制方向
金属在轧辊作用下变形的方向，通常与轧辊轴线平行。
轧制变形的力学基础
利用塑性变形区的滑移线场，通过数学解析计算轧制压力。
上限法
基于塑性变形理论的上限定理，通过构建速度场计算轧制压力的上限值。
轧制力矩的计算方法
能量法
根据轧制过程中的能量守恒原理，通过计算变形功来计算轧制力矩。
解析法
基于弹性力学和塑性力学理论，通过数学解析计算轧制力矩。
有限元法
利用有限元分析软件，对轧制过程进行数值模拟，从而计算轧制力矩。

轧钢工艺基础理论培训讲义

轧钢⼯艺基础理论培训讲义轧钢基础理论培训讲义第⼀章钢材品种及其⽣产系统⼀、钢材的压⼒加⼯⽅法1、压⼒加⼯⽅法：就是⽤不同的⼯具，对⾦属施加压⼒，使之产⽣塑性变形，制成⼀定形状产品的加⼯⽅法。

除轧制外还有锻造、冲压、挤压、冷拔、热扩、爆炸成型等。

2、轧钢：在旋转的轧辊间改变钢锭、钢坯形状的压⼒加⼯过程并希望得到需要的形状和改善钢的内部质量，提⾼钢的⼒学性能叫做轧钢。

⽬的：得到需要的形状（精确成形）、改善钢的内部质量，提⾼钢的⼒学性能。

3、热轧：⾦属在⾼于再结晶温度以上的轧制为热轧。

4、冷轧：⾦属在低于再结晶温度的轧制称为冷轧。

钢的再结晶温度⼀般在450~600℃⼆、轧钢成品的种类1、轧钢产品品种：是指轧制产品的钢种、形状、⽣产⽅法、⽤途和规格的总和。

轧制品种的多少是衡量轧钢⽣产技术⽔平的⼀个重要标志。

2、板管⽐：按照轧制产品的断⾯形状特征和⽤途，通常热轧钢材可以分为板材、管材和型材等种类。

在热轧钢材总量中板材和管材产量所占的百分⽐称为板管⽐。

⼯业发达国家的板管⽐以达到60%以上。

我国⽬前板管⽐已接近40%。

板管⽐的⼤⼩在⼀定程度上反映了⼀个国家的钢铁⼯业发展⽔平。

三、轧钢⽣产系统1、型钢⽣产系统：是单⼀化的轧钢⽣产系统。

基本轧机是⽅坯轧机、中⼩型轧机和各类成品型轧机。

2、钢板⽣产系统：是⽣产各类钢板、带钢的轧钢⽣产系统。

⼀般⽣产规模较⼤，年产量在300万t以上。

3、钢管⽣产系统：⽣产各类钢管的轧钢⽣产系统。

4、混合⽣产系统：⽣产型钢、板带钢和钢管或其中任何两类轧制产品的轧钢⽣产系统。

5、冶⾦⽣产过程的短流程冶⾦⽣产过程⼤体可以分为三个阶段。

第⼀阶段到20世纪40年代，⽣产⼯艺过程的基本模式是：炼焦——烧结——⾼炉冶炼——平炉冶炼——铸锭——初轧开坯——成品轧制；第⼆阶段到20世纪50年代，⽣产⼯艺过程的基本模式是：炼焦——烧结——⾼炉冶炼——转炉冶炼——连铸——各类成品轧机轧制；第三阶段到20世纪80年代，⽣产⼯艺过程的基本模式是：电炉（炉外精炼）——连铸——成品连轧。

轧制原理第一章第一讲

2) 充满变形区阶段轧件被咬入后，随着轧辊的转动，轧件前端AB由入口断面向出口断面运动，直至充满变形区，此阶段称为”充满变形区阶段”，见图1(b)。
3) 稳定轧制阶段轧件前端运行出轧辊后，一般情况下就不存在咬入问题了，
。故此时为稳定轧制阶段,见图1(c)
a
(a)
(b)
(c)
图1 轧制过程三阶段示意
F0 1F1，F1 2 F2，F2 3 F3 ，Fn1 n Fn
而
n
F0 Fn 12 3 n
i
n p
i 1
有
p n
③ 压下率之间的关系
这里指积累压下率与道次压下率（与)之间的关系，根据定
义，积累压下率为道次压下率为
h0 hn h0
1
h0 h0
h1
2
h1 h2 h1
n
1.1.2 变形区基本参数计算
1. 压下,宽展及延伸变形
设工件在轧制前的尺寸为及（断面积），轧制后变为及（断面积），则变形区内的高度、宽度及长度方向的变形参数可列为下表1-1
表1-1 各种变形参数的表示
压下
绝对变形相对变形变形系数对数变形系数
h H h e1 h H H h
lnH h
2. 各参数之间的关系 ① 变形系数之间的关系：
根据体积不变条件，有 H B L h b l 1
h b l 1, 1 1, 也即 ln 1 ln ln 0
H BL
可见变形系数之间满足体积不变条件。
② 延伸系数之间的关系这里指总延伸系数、道次延伸系数、平均延伸系数，即三者之间的关系。根据定义，有
宽展 b b B e2 b B b B
lnb B
延伸 l l L e3 l L l L

轧制理论知识点

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、尺寸和性能获得所要求的产品的一种加工方法按温度特征分类 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=∽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=熔以下。

3.温加工：介于冷热加工之间的温度进行的加工.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、轧制和挤压轧制轧制：金属坯料通过旋转的轧辊缝隙进行塑性变形。

轧制分成纵轧（金属在相互平行且旋转方向相反的轧辊缝隙间进行塑性变形）横轧和斜轧。

内力：物体受外力作用产生变形时，内部各部分因相对位置改变而引起的相互作用力。

分析内力用切面法。

应力（全应力）：单位面积上的内力全应力可分解成两个分量，正应力σ和剪应力τ）主变形和主变形图示：绝对主变形：压下量Dh=H-h 宽展量Db=b-B 延伸量Dl=l-L 相对主变形：相对压下量e1=(l-L)/L*100% 相对宽展量e2=(b-B)/B*100% 相对延伸量e3=(H-h)/H*100% 延伸系数m=l/L 压下系数h=H/h 宽展系数w=b/B ①物体变形后其三个真实相对主变形之代数和等于零；②当三个主变形同时存在时，则其中之一在数值上等于另外两个主变形之和，且符号相反。

③当一个主变形为0时，其余两个主变形数值相等符号相反金属塑性变形时的体积不变条件：金属塑性变形时,金属体积改变都很小，其变形前的体积V1和变形后的体积V2相等.这种关系称之为体积不变条件,用数学式表示为V1=V2 最小阻力定律认为:如果变形物体内各质点有向各个方向流动的可能,则变形物体内每个质点将沿力最小方向移动。

影响金属塑性流动和变形的因素：摩擦的影响变形区的几何因素的影响工具的形状和坯料形状的影响外端的影响变形温度的影响金属性质不均的影响基本应力：由外力作用所引起的应力叫做基本应力。

轧制理论基础

水平合力 :
∑ F = T cos α − p sin α 当 ∑ F ≥ 0 轧件才可能被咬入
x x
, 完成轧制 .
结论
T sin α ≥ ≥ tgα ⇒ P cos α f ≥ tgα (咬入条件) 说明咬入角的正切等于轧件与轧辊之间的摩擦系数
物理概念
• 根据物理概念: • 摩擦系数可用摩擦角表示，即摩擦角的正切就是摩擦系数f。 • tgβ=f • 则 tgβ≥tgα • β≥α！！！！！！ • 轧制过程中的咬入条件为摩擦角大于咬入角， Β=α为临界条件。
①等径
α
B C
Δh/2
A
由几何关系 : L = R −
2 2
∆h R− 2
2
D
得L = R ⋅ ∆h −
∆h 2 ( ) 2
= R ⋅ ∆h
② 不等径
L1 R1 R1 − ∆h1
2
=
2
−
(
)
2
= 2
R1 ∆h ∆h1
1− 2
2
L1≈ D1∆h1 L R R 2 − ∆h 2
• 纵轧：金属在两个旋转方向相反的轧辊之间通过，并纵轧：金属在两个旋转方向相反的轧辊之间通过，两个旋转方向相反的轧辊之间通过在其间产生塑性变形的过程。在其间产生塑性变形的过程。 • 横轧 :轧件变形后运动方向与轧辊轴线方向一致轧件变形后运动方向与轧辊轴线方向一致 • 斜轧：轧件作螺旋运动，轧件与轧辊轴线非特角斜轧：轧件作螺旋运动，螺旋运动
第二章轧制理论基础二章
• • • • • • •
1 轧制变形基本概念 2 实现轧制过程的条件 3 轧制过程中的横变形宽展 4 轧制过程中的纵变形――前滑与后滑 5 轧制压力及力矩 6 连轧 7 斜轧

轧制加工基础知识

实际与理论的不同并不否定简单轧制情况的理论学习意义非简单轧制情况：张力轧制、变速轧制、异步轧制、孔型轧制简单轧制的非理想情况：变形沿轧件断面高度和宽度不是完全均匀的金属质点沿轧件断面高度和宽度运动速度不是均匀的是加速过程而非匀速过程轧制压力和摩擦力沿接触弧长度上分布不是均匀的摩擦-粘着状态不是确定的轧机轧辊不是刚性的

2
T P tan

2 T P
tan f
tan

2

2
可见：按照金属进入轧辊的程度，咬入条件向有利的一方面转化，亦即最初咬入时，所需的摩擦条件最高。随轧件逐渐进入轧辊，越易咬入。
3 中性面—相对运动（水平）、绝对运动
中性面对应的圆心角叫中性角，常用γ表示。金属质点相对轧辊向入口流动形成后滑。金属质点相对轧辊向出口流动形成前滑。向两侧流动形成宽展。前滑和后滑是相对轧辊的。但绝对速度是向前的。
v h v v H
轧件出口速度大于轧辊圆周速度
vh v
轧件入口速度小于轧辊入口处水平分速度
v H v co s
中性面处轧件水平速度等于此处轧辊水平速度
v v co s
问答： 1 在中性面处，哪两个速度相等？思考：根据上边的初步分析，已经揭示了轧制过程的内在矛盾：如要加大压下量以提高轧机生产能力，根据咬入条件则应增加摩擦，但由于金属质点与轧辊表面有相对滑动，摩擦增加导致轧辊磨损，是轧件表面质量变坏，而且增加了力、能消耗。为了解决这一矛盾，在开坯轧机，咬入条件成为主要矛盾时，甚至在轧辊上人为刻痕，以增加摩擦改善咬入条件来提高压下量。而当冷轧薄板时，表面质量成为组要矛盾时，则采用润滑剂来降低摩擦，改善表面质量，同时降低力、能消耗。从公式Δh=D(1-cosα)和咬入条件α≤β可知，在相同摩擦条件下，增加辊径可以提高压下量，同时可以提高轧辊强度，这是有利的一面。但是随着辊径增加，接触弧长度增加，因而使应力状态增强，引起轧制力急剧增加。这是不利的一面。当轧薄板道次压下量不大而工具强度和刚度成为主要矛盾时，不得不采用小直径轧辊的轧机来生产，这时要采用支撑辊，因而引起了轧机辊系结构的复杂化。下节课讲各类型的轧机。

轧制理论基础

第一章轧制理论基础第一节轧制的基本概念1、轧制金属通过两个旋转方向相反的轧辊时，在轧辊压力作用下，使金属生产塑性变形。

从而改变其断面的形状和尺寸，这种工艺过程称为轧制，被轧制的金属称为轧件。

轧制按轧制时的温度不同，分为冷轧和热轧。

在金属再结晶温度以下进行轧制叫冷轧，在金属再结晶温度以上轧制叫热轧。

2、变形区以平辊轧制矩形轧件为例，轧辊直径为D，辊身长度为B，轧制前的轧件厚度为ho，轧制后的轧件厚度为h1，轧制前的轧件宽度为bo，轧制后的轧件宽度为b1，轧件的入口速度为v o ，轧件的出口速度为v1，如图2-1所示。

轧件开始与轧辊接触的平面AA’，称入口平面，轧件从轧辊离开的平面BB’，称出口平面。

入口平面AA’，出口平面BB’，轧辊与轧件的接触弧面AB和A’B’构成轧件在轧制时的变形区.轧件在变性区内发生塑性变形。

3、变形量轧件轧制前和轧制后的厚度之差称为绝对压下值，用△h表示△h =ho -h1：绝对压下量△h与轧前厚度的比值称为相对压下量，常用Y表示。

即：Y=△h/ho 相对压下量可用小数和百分数来表示。

轧件轧制后与轧制前的宽度之差称为绝对宽展量，用△b表示。

△b=b1-bo。

绝对压下量与绝对宽展量是经常使用的两个变形参数。

轧件轧制前的长度为1o ，轧制后的长度为11，轧制后与轧制前的轧件长度之差称为绝对延展量，用△1表示。

故有△1=11-1o。

轧前厚度与轧后厚度之比，称为压下系数，通常用η表示。

即η=ho /h1；轧后宽度与轧前宽度之比，称为侧压系数，通常用k 表示。

即 k=b 1/b 0；轧后长度与轧前长度之比，称为延伸系数，通常用μ表示。

即μ=l 1/l 0。

4、咬入弧与咬入角轧辊与轧件接触部分的A ⌒B 和A ’⌒B ’弧称为咬入弧（又称接触弧）。

与咬入弧 A ⌒B 和A ’⌒B ’所对应的圆心角α称为咬入角。

由图2-1中的几何关系可知，△ABC ∽△EBA ，由此可得： AB 2=BE ⨯BC 式中 BE=2R BC=（h o -h 1）/2=△h/2所以咬入弧所对的弦长AB=hR ∆。

冷轧基础理论知识

冷轧基础理论知识一、概要冷轧基础理论知识是金属加工领域中的重要组成部分，涉及到金属材料的塑性变形、力学性能和加工技术等方面。

本文旨在介绍冷轧技术的原理、发展历程以及应用领域，概述冷轧过程中的基础理论和关键工艺参数，包括材料选择、设备配置、工艺流程、冷却方式等。

通过学习本文，读者可以了解冷轧技术的核心知识体系，掌握冷轧过程中的基本理论和实际操作技巧，为后续的深入研究和实践打下坚实基础。

本文还将探讨冷轧技术的未来发展趋势，展望其在金属材料加工领域的应用前景。

1. 简述冷轧技术的定义与发展历程。

冷轧技术是一种利用金属板材在常温下的可塑性，通过一系列辊轮对其施加压力进行加工的方法。

其基本过程是在常温下将金属材料进行连续轧制，改变其形状和尺寸，获得所需的厚度、宽度和平整度的金属板材。

与传统的热轧工艺相比，冷轧技术以其优良的加工精度和良好的材料性能得到了广泛的应用。

发展历程上，冷轧技术起始于工业革命时期的欧洲，随着钢铁工业的迅猛发展而逐渐成熟。

早期的冷轧技术主要运用于有色金属的轧制，随着技术的进步，逐渐扩展到黑色金属的轧制领域。

随着材料科学和工艺技术的不断进步，冷轧技术也在不断地发展。

从简单的单机轧制到现代化的连续自动化生产线，从传统的模拟控制到数字化和智能化控制，冷轧技术已经成为现代制造业不可或缺的重要工艺手段。

其发展历程不仅体现了技术的进步，也反映了人类对材料性能的不断追求和探索。

2. 阐述冷轧技术在工业领域中的重要性。

冷轧技术在工业领域中的重要性不言而喻。

随着现代工业的发展，对于材料性能的要求越来越高，而冷轧技术作为一种先进的金属加工技术，能够满足这种高性能的需求。

冷轧过程通过控制金属的塑性变形和再结晶行为，可以显著提高金属的强度和硬度，同时保持良好的韧性和表面质量。

这使得冷轧材料在汽车、航空、建筑、电子等多个行业中得到广泛应用。

在汽车行业，冷轧技术用于生产高质量的钢板和带材，用于制造车身、发动机等关键部件。

轧制理论)轧制原理

轧制理论的发展趋势与未来展望
1 2
智能化发展
随着人工智能和大数据技术的应用，轧制理论的智能化发展成为趋势，实现轧制过程的自动化和智能化控制。
新材料和新工艺研究
未来轧制理论将继续在新材料、新工艺的研究方面发挥重要作用，推动行业的创新发展。
3
绿色可持续发展
轧制理论将注重绿色可持续发展，致力于降低能耗和减少环境污染，实现行业的可持续发展。
轧制理论)轧制原理
目录
量 • 轧制过程的模拟与优化 • 轧制理论的应用与发展
01
轧制原理概述
轧制的基本概念
轧制是一种金属加工工艺，通过两个旋转的轧辊将金属坯料压缩，使其发生塑性变形，从而获得所需形状和性能的金属制品。
轧制过程中，金属坯料通过轧辊的摩擦力作用被牵引，经过连续的塑性变形，形成一定规格和形状的成品或半成品。
智能算法进行故障诊断和预警，提高轧制过程的稳定性和可靠性。
05
轧制理论的应用与发展
轧制理论在钢铁工业中的应用
轧制工艺优化
轧制理论为钢铁工业提供了优化轧制工艺的方法，提高了产品质量和生产效率。
新材料研发
轧制理论在新材料研发中发挥了重要作用，推动了钢铁材料的不断升级和革新。
节能减排
轧制理论的应用有助于钢铁工业实现节能减排，降低生产过程中的能耗和污染物排放。
利用测厚系统实时监测板材厚度，反馈调整轧制参数，以实现厚度控制的自动化和精细化。
04
轧制过程的模拟与优化
轧制过程的数值模拟技术
有限元法
01
通过将轧制过程划分为一系列小的单元，利用数学方程描述每
个单元的行为，从而模拟整个轧制过程。
有限差分法

轧制原理的基本知识

轧制原理的基本知识
基本知识
轧制过程基本参数
一、
轧制过程是靠旋转的轧辊与轧件之间形成的摩擦力将轧件拖进辊缝之间，并使之受到压缩产生塑性变形的过程。轧制的目的是使被轧制的材触并产生塑性变形的区域为变形区。
三、
在一般的轧制条件下，轧辊圆周速度和轧件速度是不相等的，轧件出口速度比轧辊圆周速度大，因此，轧件与轧辊在出口处产生相对滑动，称为前滑。而轧件入口速度比轧辊圆周速度低，轧件与轧辊间在入口处也产生相对滑动，但与出口处相对滑动方向相反，称为后滑。
照片、
AGC
液压控制系统AGC确实是一个英文缩写，全拼是"Auto Gauge Contrd"液压控制系统 AGC有下列几个部分组成：（1）检测部分；（2）自动控制部分；（3）执行机构；（4）调节方式；
AGC
液压伺服控制系统包括控制系统和伺服放大器伺服阀、压下液压缸、辊缝位移反馈和压头力反馈等

必学-金属材料热处理轧制原理基本理论知识

必学-金属材料热处理轧制原理基本理论知识金属材料及热处理、金属塑性变形与轧制原理基本理论知识金属材料及热处理部分一、金属材料的种类材料是人类用来制造各种有用物件的物质。

工程材料是指具有一定性能，在特定条件下能够承担某种功能、被用来制取零件和元件的材料。

工程材料的种类繁多，分类方法也不同，但均可分为金属材料和非金属材料两大类。

金属材料通常分为黑色金属和有色金属两大类，黑色金属包括钢、铸铁、锰、铬及其合金，有色金属材料是除黑色金属之外的所有金属及其合金。

在铸铁中，由于采用不同的处理方式可使石墨呈现不同的形式。

根据石墨形态的差别，将铸铁分为下列几种:普通灰铸铁(石墨呈片状)、蠕墨铸铁(石墨呈蠕虫状)、可锻铸铁(石墨呈团絮状)、球墨铸铁(石墨呈球状)。

二、金属的结构1,金属的晶体结构金属和合金在固态下通常都是晶体。

内部原子或离子在三维空间呈周期性有规则的重复排列的固体称为晶质体(晶质)。

习惯上，将具有几何多面体外形的晶质称为晶体，相应地，将不具有几何多面体外形的晶质称为晶粒。

由一个核心(晶核)生长而成的晶体称为单晶体，在单晶体的不同方向上测量其性能时，表现出或大或小的差异，这就是晶体的各向异性。

金属材料通常由许多不同位向的小晶粒所组成，称为多晶体;多晶体中各晶粒的各向异性互相抵消，故一般不显示各向异性，所以在工业用的金属材料中，通常见不到各向异性特征，称之为伪各向同性。

工业上使用的金属元素中，除了少数具有复杂的晶体结构外，绝大多数都具有比较简单的晶体结构，其中最典型、最常见的金属晶体结构有三种类型，即体心立方结构，面心立方结构和密排六方结构。

2,金属的同素异构转变大部分金属只有一种晶体结构，但也有少数金属如Fe、Mn、Ti、Co等具有两种或几种不同的晶体结构，即具有多晶型。

当外部条件(如温度和压力)改变时，金属可能由一种晶体结构转变成另一种晶体结构。

这种固态金属在不同温度下具有不同晶格的现象称为多晶型性或同素异晶性。

轧制理论-绪论0

本课程的任务（三）
学习塑性加工过程中摩擦与润滑的基本知识，
掌握摩擦基本的特点与规律；摩擦对塑性加工过程
的影响与作用；塑性加工工艺润滑的基本理论，为合理选择润滑剂及润滑工艺奠定物理化学基础。
本课程的任务（四）
熟悉轧制过程中各种变化现象的变化规律；掌
握力能参数工程计算法应用；为后续课程的学习打
下基础（《轧制工艺、轧制过程自动控制、轧制设备》；《板型理论与厚控、孔型设计》；《毕业设
学习方法及参考书目
1）课前预习，带着问题听课； 2）结合实习、加强理解和掌握。 3）课后及时复习，做到融会贯通。
王廷溥,齐克敏.金属塑性加工学——轧制理论与工艺. 冶金工业出版社赵志业，金属塑性变形与轧制理论，北京：冶金工业出版社，1980 陆济民，轧制原理，北京：冶金工业出版社，1997 黄守汉，塑性变形与轧制原理，北京：冶金工业出版社，1989
弹性、塑性变形的力学特征
可逆性：弹性变形—可逆；塑性变形—不可逆 -关系：弹性变形—线性；塑性变形—非线性与加载路径的关系：弹性—无关；塑性—有关对组织和性能的影响：弹性变形—无影响；塑性变形—影响大（加工硬化、晶粒细化、位错密度增加、形成织构等）变形机理：弹性变形—原子间距的变化；塑性变形—位错运动为主弹塑性共存：整体变形中包含弹性变形和塑性变形；塑性变形的发生必先经历弹性变形；在材料加工过程中，工件的塑性变形与工模具的弹性变形共存。

材料利用率高
金属塑性成形主要靠金属的体积转移来获得一定的形状和尺寸，无切削，只有少量的工艺废料，因此材料利用率高，一般可达75%～85%，最高可达98%以上。

尺寸精度高
精密锻造、精密挤压、精密冲裁零件，可以达到不需机械加工就可以使用的程度。

轧制理论

咬入之后，在金属逐渐充填变形区的过程中，径向力的合力作用点相应地
向轧件出口平面方向移动，而使合力作用方向逐渐向出口倾斜。因此而使得Tx逐步增加，Nx相应减少。这样一来,摩擦力的水平分力就有了剩余，其值为Tx－Nx。由于剩余摩擦力的出现，而使得轧件一旦被咬入，就能更顺利地使轧件充满变形
由置于出口和入口两侧的测厚仪，测出带钢厚度，反馈到高速的计算机系统，再去控制一个“电--液压”系统来实现对带钢厚度的控制。
测厚仪简图
3.2.AGC系统控制方法
➢前馈：把前面的测厚仪测得厚度与目标厚度相比。 ➢后馈：把后面的测厚仪测得厚度与目标厚度相比，只有1pass时使用。 ➢质量流：轧机出入口的秒流量相等的原理控制，左右测厚仪同时使用
轧辊把轧件拉入旋转方向相反的两个轧辊辊缝之中叫轧件的咬入。轧辊能够顺利地将轧件咬入是轧制的必要条件。轧件与轧辊接触时，轧辊对轧件的作用力和摩擦力如图所示。N和T分解成的水平分力为：
不能咬入临界状态可以咬入设摩擦角为β，则摩擦系数:
图3 轧辊对轧件的作用力和摩擦力
可以推出：
3.2.轧制过程建立
延伸率是带钢长度变化率，其表示式为：在忽略宽展时，延伸率μ与压下率ε有如下关系：
2.SPM的目的
➢消除退火带钢的屈服平台，改善力学性能，保证产品的成形加工性； ➢修正板形，改善平直度； ➢根据用户的使用要求，加工光面或麻面板，并改善表面质量。
中性面：在整个变形区中，存在一个前后滑的过渡面。轧件在该面上运动的速度与该处轧辊线速度的水平分速度相等，这个平面就叫中性面。由出口平面到中性面称前滑区，由入口平面到中性面称后滑区。
5.2前滑的计算式
如图，在中性面轧件运动的速度与轧辊水平分速度相等，即中性面与出口截面的秒体积相等，并忽略宽展时，可得上式，经整理得到：

冷轧工序轧制基础理论培训教学大纲

冷轧工序轧制基础理论培训教学大纲（初级）一、教学目的和要求本课程设置的目的是使学员了解基本的轧制原理及影响冷轧变形的基本因素二、课程内容第一章金属塑性变形的实质教学要求：掌握金属变形及应力的产生与计算，了解变形过程，金属的弹性、塑性变形的基本概念教学内容：1、金属变形及其应力2、金属弹性变形、塑性变形第二章塑性变形及对性能的影响教学要求：掌握金属受压力加工时的受力条件，冷热变形的特点及对性能的影响，了解恢复和实用文档再结晶的概念教学内容：1、冷变形、热变形、冷热轧区别2、冷变形对金属组织和性能的影响3、恢复、再结晶第三章塑性变形的基本理论教学要求：掌握塑性变形的基本原理，了解轧制中的体积不变和最小阻力定律教学内容：1、体积不变定律2、最小阻力定律第四章轧制过程参数及其表示方法教学要求：了解变形过程的各参数的意义，了解变形区长度、变形系数、压下量、宽展量、延伸量的概念及咬入条件实用文档教学内容：1、变形区及其计算2、变形系数（压下、宽展、延伸系数的概念）3、绝对压下量，相对压下量、宽展量、延伸量及表示方法4、不均匀变形及对产品的影响5、轧辊咬入金属的条件6、咬入角，轧辊直径与压下量之间的关系7、影响咬入的因素第五章轧制中的宽展、延伸、前后滑及其影响因素教学要求：掌握轧制中几种变形现象的产生原因及影响因素教学内容：1、宽展及影响因素2、轧制中金属的前后滑3、影响前后滑的因素第六章金属对轧辊的压力实用文档教学要求：掌握轧制中变形抗力，轧制压力，接触面积及单位压力分布规律教学内容：1、轧制压力，接触面积2、轧制中金属的前后滑3、影响变形抗力的因素第七章特殊条件下的轧制教学要求：掌握特殊轧制过程中受力状态变化，轧制过程，特殊轧制的优缺点及应用教学内容：1、张力轧制2、异步轧制第八章轧制中的不均匀变形教学要求：实用文档掌握轧制中变形不均匀的产生对产品质量的影响教学内容：1、不均匀变形产生的原因2、不均匀变形产生的后果实用文档。

轧钢

（3）轧制速度在一个道次中发生变化的轧机，如初轧机；（4）上下轧辊直径不相等的轧机，如三辊劳特式轧机；（5）在非矩形断面孔型中的轧制，如在椭、菱、立方孔型中的轧制。
2.变形区的主要参数
1）轧制时的变形区：图示ABCD所围
成的区域；
2）接触弧长度（咬入弧长度）（l）：
轧件和轧辊相接触的圆弧的水平投影长度；
⑵按其用途分：
* 常用型钢（方钢、圆钢、扁钢、角钢、槽钢、工字钢等）； * 特殊用途型钢（钢轨、钢桩、球扁钢、窗框钢、汽车挡圈等）。
⑶按其生产方法分：
* 轧制型钢、弯曲型钢、焊接型钢等。
简单断面型钢
简单断面Leabharlann 型钢①方钢：用断面边长尺寸的毫米数表示规格，规格范围：4～250mm，可用来制造各种设备的零部件等。
l Rh
R－轧辊工作半径； △h－该道次的压下量， △h＝H－h。
3）咬入角（α）：轧件和轧辊所接触
的圆弧对应的轧辊的圆心角。
R/h
4）压下量、轧辊直径和咬入角的关系 △h＝D（1－cosα）
3.纵轧变形的表示方法
⑴ 绝对变形量表示方法
压下量宽展量延伸量
△h＝H－h
⑶ 变形系数表示法
（2）质量增加的方法：
铸造、电解沉积、焊接与铆接、烧结与胶结等；
（3）质量保持不变的方法：
金属压力加工（轧制、锻造、冲压、拉拔、挤压）。
2.金属压力加工的方法
★金属压力加工：
金属在受到外力作用并不破坏自身完整性的条件下，稳定改变其几何形状与尺寸，从而获得所需要的几何形状与尺寸的加工方法。
★金属压力加工的分类：
三. 轧钢生产基本问题
1.轧制钢材的品种及用途 2.轧钢机

轧制理论知识点

2.冷加工：在不产生回复和再结晶温度以下进行的加工T=熔以下。

轧制分成纵轧（金属在相互平行且旋转方向相反的轧辊缝隙间进行塑性变形）横轧和斜轧。

内力：物体受外力作用产生变形时，内部各部分因相对位置改变而引起的相互作用力。

分析内力用切面法。

应力（全应力）：单位面积上的内力全应力可分解成两个分量，正应力σ和剪应力τ主变形和主变形图示：绝对主变形：压下量 Dh=H-h 宽展量 Db=b-B 延伸量Dl=l-L 相对主变形：相对压下量e1=(l-L)/L*100% 相对宽展量e2=(b-B)/B*100% 相对延伸量e3=(H-h)/H*100% 延伸系数m=l/L 压下系数h=H/h 宽展系数w=b/B ①物体变形后其三个真实相对主变形之代数和等于零；②当三个主变形同时存在时，则其中之一在数值上等于另外两个主变形之和，且符号相反。

冷轧轧制理论

轧制一、轧制过程及基本原理简单理想轧制过程中，两个同直径、同转速的轧辊均被驱动。

轧件仅靠轧辊作用力（无外力）均匀运动完成轧制。

以动画为例，说明轧制的概念。

延伸的轧制又称压延，是金属坯料通过转动轧辊间的缝隙承受压缩变形，在长度方面发生延伸的过程。

可得到板带材、管材、线材各种型材等（摄像：轧制螺纹），又可改善金材内部质量，提高其力学性能。

（一）压下量（△h ），压下率ε，延伸系数λ，宽展△b，压下量△h压下量（轧制前后轧件厚度差）△h = h o-h，压下率εε=（△h/h0）×100%延伸系数λ= L1/L0宽展△b：轧制前后锭料宽度的变化△b=b1-b0以上属于轧制件的塑性变形条件。

（二）轧制过程中金属流动轧件从轧辊入口至出口，厚度逐渐减少，金属在变形区内流动速度逐渐增加。

但入口处的流动速度小于轧辊表面园周速度，出口处则相反。

从入口至出口处的变形区依次分为后滑区，中性面，前滑区，并由变形区力平衡和几何条件分析导出轧制过程变形与几何条件的内在联系。

（如图）γ：中性角α：咬入角β：摩擦角（三）咬入条件初始稳定后或N x轧件上水平外力T x摩擦力水平分力轧件与轧辊接触后，轧辊能把轧件拉入轧缝完成轧制的必要条件，取决于加在轧件上水平外力Nx 与摩擦力水平分力Tx，满足，或者，，（咬入角小于等于摩擦角）。

随后稳定轧制，两者接触面积增加，咬入条件变为：。

当摩擦角一定时，增加辊直径，利用冲击力可改善咬入条件；轧机确定后可把轧件加工成锥形以减少咬入角或降低咬入轧制速度增加摩擦角。

（四）轧制压力P及轧制力矩M1、轧制压力 P（如图）1）定义：轧制时轧辊施加于轧件，使之变形的力或轧件施加于轧辊总压力的垂直分量P。

2）表示：①工程上：平均单位压力F：实际接触面积②计算：可用理论，总结实测值，实测法三种。

2、轧制力矩M——确定轧制的主电机和轧辊传动机构负荷的重要参数。

（如图）1）定义：轧制压力P与其作用点到轧制中心线距离a的乘积2）计算：单辊：M=ψ：力臂系数双辊：二、轧制方法与工艺制度（如图）（一）按轧制温度分1、热轧：常温下不易塑变的金属，要在1100～1250o C下进行，表面粗糙，尺寸波动大。

轧钢基础知识.ppt

见的是给轧件较高的速度使其靠惯性咬入等；
• 以下两种方法是通过提高摩擦系数进而增加轧辊
对轧件向前的摩擦力来改善咬入的,也是较常用的方法：
• 改善轧件或轧辊的表面状态，提高摩擦系数：
从轧件入手的常用方法是清除轧件表面的炉生氧化铁皮；
从轧辊入手的常用方法是辊面压花，以增加摩擦系数，这种方法在1500轧机轧辊的第一个孔型中就有应用；
一是使轧辊可以重车并保持孔型不变；
• 二是可以减小车削量；增加轧辊的寿命；磨损量
一定的情况下，侧壁斜度越大，车削量越小；
• 轧辊重车率：全部重车量与轧辊名义直径（1500）
的百分比称为重车率。
• 2.7辊跳
在轧制过程中，轧机的各部件受轧制力的作用发生弹性变形，如机架窗口高度扩大、轧辊弯曲、压下螺丝和轴承受到压缩等。这些弹性变形最后反映在两轧辊之间的缝隙增大，轧制中这种辊缝增大的现象叫做辊跳。辊缝增大的总值称为辊跳值。轧机刚性越好，辊跳值越小。轧件的变形抗力越大，辊跳值越大。辊跳值的大小取决于轧机
充不满，造成过大的椭圆度，即轧件最大与最小直径之差过大；
• 二是估计宽展较实际宽展过小，孔型充填过满，
形成耳子；这两种情况都是要尽量避免的。
• 以上两种情况分别如下图a、b所示
• 要正确的估算宽展量，那就必须知道影响宽展的
因素，影响宽展量的主要因素有以下几点：
• 压下量：宽展产生的原因就是因为有压下量，没
• 通常我们见到的轧制方式都是热轧，现将热轧与
冷轧进行简单的对比：
热轧的优点是可以破坏坯料的铸造组织，细化钢材的晶粒，并消除显微组织的缺陷，从而使钢材组织密实，力学性能得到改善等等；缺点是经过热轧之后，钢材内部的非金属夹杂物（主要是硫化物和氧化物，还有硅酸盐）被压成薄片，出现分层（夹层）现象，而且如果冷却不均匀还会造成残余应力。