金属压力加工工艺学复习资料(板带、钢管)

板带部分

板带钢生产特点：1）平辊轧制，规格简单，易于实现自动化，2）带钢形状简单，成卷轧制，易于实现高速化，3）宽厚比大，表面积大，轧制难度大

产品标准一般包括有品种（规格）标准、技术条件、试验标准及交货标准等方面内容。

轧钢工作者的任务：按产品标准组织生产，并不断提高生产技术水平以满足用户对产品质量的更高要求。

产品的技术要求可归纳为：尺寸精确板形好，表面光洁性能高。具体表现在如下四个方面：1）尺寸精度，2）板形，3）表面质量，4）性能要求。

板带热轧机通常可分为特厚板轧机（或宽厚板轧机）、中厚板轧机、中板轧机、叠轧薄板轧机、炉卷轧机、行星轧机、窄带钢热轧机和热带钢连轧机等。

板带钢轧制时易于变形的途径：1）降低金属变形抗力（内阻）：加热并在轧制过程中抢温和保温，使轧件温度均匀。2）降低应力状态系数（外阻）：减小工作辊直径，采用合理的润滑工艺，采取张力轧制。3)减少和控制轧机变形：减小轧制力，增加轧机的刚度。

中厚板的生产特点：批量小，品种多，性能高，生产环节瓶颈多。

中厚板轧机从机架结构来看有二辊可逆式（原料适应性强，刚度差，精度低，多用于初轧）、三辊劳特式（转向不变，升降设备复杂）、四辊可逆式（轧制压力低，刚性好，精度高，但造价高）、万能式（金属收得率高，操作复杂，受宽厚比限制）和复合式等几种形式。从机架布置来看，有单机架、串列或并列双机架及多机架连续式或半连续式轧机之别。

万能式轧机：在机前或机后具有一对或两对立辊的可逆式轧机。

中厚板轧机布置形式有单机架、双机架、多机架布置。

双机架轧机布置是现代中厚板轧机的主要形式。

中厚板所用的原料形式可分为扁钢锭、初轧板坯、连铸板坯和压铸坯四种。

中厚板用的加热炉形式有连续式加热炉、室状炉和均热炉三种。目前厚板连续式加热炉多为热滑轨式（推钢式）或步进式。

中厚板加热的目的：1）降低变形抗力。2）均匀温度。3）改善组织性能。

氧化铁皮由外到内：Fe2O3，Fe3O4，FeO。（1:4:95）

除磷的联合作用：1）冷却效应（利用不同的热膨胀系数，收缩产生裂纹）。2）破裂作用（打击、破裂）。3）爆破效应（钻入、汽化、爆破）。4）冲刷效应。

除磷方式有：1）爆破除磷（投以竹枝、杏条、食盐等）。2）高压水除磷。3）机械除磷。

减少氧化铁皮途径（方法）：1）控制加热气氛。2）减少加热时间。

粗轧的主要任务：整形、宽展和大延伸，使其尽快轧至钢板精轧前的厚度。

精轧的主要任务：延伸和质量控制，包括厚度、板形、性能及表面质量的控制，为提供合格的产品作保证。

粗轧阶段有如下几种轧制方法：1）全纵轧法，2）全横轧法，3）综合轧制法。

纵轧：是钢板延伸方向与原料纵轴方向相一致的轧制方法。

横轧：是钢板延伸方向与原料纵轴方向相垂直的轧制操作方法

综合轧制法优点：板坯宽度与钢板宽度配合灵活，使原料尺寸的适应性提高，且可提高钢板横向性能（金属横向延伸不再是纵轧时的细条状，而是短、粗、片状或点网状，片状组织随之减轻，晶粒也趋于等轴，因而改善了钢板的横向性能），减少钢板的各向异性，因而它更适合以连铸坯为原料的钢板生产。缺点：轧机产量有所降低。

中厚板冷却的目的：改善性能、组织、表面质量。

冷却方式有自然冷却（矫后空冷）、强迫冷却（风冷，水冷，雾冷（效率最高））、控制冷却、缓冷、堆垛冷却（保温坑）等。

中厚板生产中常见的缺陷有轧损、瓢取、凹坑、鳞层、麻点及厚度不均等，此外还有冶

炼、铸锭带来的原料钢质缺陷。

中厚板轧制工艺制度主要有压下规程、速度制度、温度制度、辊型制度等，其中主要是压下规程，它决定轧制时实际辊缝的大小和形状。

轧制时轧件的温度下降与辐射、对流、传导所散失的热量有关，还与轧制变形功、摩擦所转化的热量有关。

热轧时轧件辐射散热是主要的，并认为对流、传导所散失的热量与变形功及摩擦所转化的热量相抵消，因此，轧件温度下降一般按辐射散热计算。

速度图：以轧辊转速为纵坐标，时间为横坐标绘制出轧辊转速随时间变化的曲线图。

可逆式轧机的速度图有梯形速度图、三角形速度图两种类型。

P20页速度图参数。

可逆式轧机速度制度确定包括：选用速度图、选择各道的咬入转速n y和抛出转速n p；计算最高转速n d及纯轧时间（t2+t3+t4）；确定道次间的间隙时间。

可逆式中厚板轧机道次之间的间隙时间取决于：1）轧钢由上一道的抛出转速逆转到下一道咬入转速所需的时间；2）完成轧辊压下的调整时间；3）轧件从轧钢间抛出再返回进入轧钢间的时间。道次间最短的间隙时间应大于三者中最长的时间。

带钢具有生产率高、产品质量好、金属消耗少、自动化程度高等特点。

热连轧带钢所用的原料形式主要是初轧板坯和连铸板坯。

热带钢连轧机的类型是以粗轧机的轧机结构、布置来区分的，主要有全连续式、半连续式、3/4连续式三种，它们的区别集中在粗轧区。全连续式：轧机均为不可逆轧机，在粗轧区轧制时，每架轧机只按板坯的前进方向轧制一道，并且不形成连轧。半连续式：至少有一架可逆式轧机，带钢在粗轧区内采用可逆式轧制，进行多道次压下，在粗轧机组不形成连轧。3/4连续式：带钢在粗轧区部分轧机采用可逆式轧制，而在最后两架粗轧机内形成连轧。全连续式带钢热连轧机组自动化程度高、产量高，但设备多、投资大，轧制流程长，因此轧件热量损失过多，不利于保温、抢温轧制，轧机利用率低。为此，广泛采用3/4连续式带钢热连轧机。

活套支撑器的作用：1）缓冲金属流量的变化，贮存一定的活套量，给以控制调整时间，并防止成叠进钢，造成事故。2）调节各架的轧制速度以保持连轧常数。当各种工艺参数常数波动时发出信号和命令，以便快速进行调整。3）使带钢能在一定范围内保持恒定的小张力防止张力过大，造成宽度不均，甚至拉断。

活套支撑器按其驱动形式可分为电动、气动和液压三种类型。

带钢的终轧温度为800~900℃，卷取温度应在650℃以下。层流冷却的冷却速度快，效果好，它是一种大流量低水压的喷淋式冷却系统。

水幕冷却：通过横向为条缝状出水口的喷淋装置流出的幕状水流进行冷却的方式。

无头轧制技术：将粗轧后带坯进入精轧机前，与前一根带坯的尾部焊接起来，连续不断地通过精轧机。

热卷箱技术主要优点：1）保存热量，减少温度降，起保温作用；2）首尾倒置开卷，均匀板带的头尾温度，提高厚度精度；3）起储料作用，可增大卷重，提高产量；4）可延长事故处理时间，减少废品及铁皮损失，提高成材率；5）缩短中间辊道，节省厂房基建投资。

铁素体轧制工艺，又称为温轧，是在Ar3温度以下轧制，由于温度低，1）可降低加热温度，节约燃料，大幅度降低氧化铁皮损耗，2）能提高带钢的表面质量、平直度，3）能减少轧辊磨损、增加有效工作时间，提高生产率。

为什么要发展冷轧？1）热轧温降大，温降不均匀；2）热轧表面易被氧化；3）冷轧性能好，品种多，用途广。

同热轧相比，冷轧具有以下优点：1）产品表面质量好，不存在热轧常出现的麻点、氧