轧制原理二

轧制原理二

板、带材生产概述

1，推动板、带材轧制方法与轧机型式演变的主要矛盾是什么?

轧件变形和轧机变形是在轧制过程中同时存在的。我们的目的是要使轧件易于变形和轧机难于变形，亦即发展轧件的变形而控制和利用轧机的变形。由于板、带轧制的特点是轧制压力大，轧件变形难，而轧机变形及其影响又大，因而使这个问题就成为左右、带轧制技术发展的主要矛盾。

2，板带材是如何分类的？

（1）按产品尺寸规格：一般可以分为厚板（包括中板和特厚板）、薄板和极薄带材（箔材）三类。一般称厚度在4.0mm以上者为中、厚板（其中4~20mm者为中板，20~60mm为厚板，60mm以上者为特厚板），4.0~0.2mm者为薄板，而0.2mm以下者为极薄带钢或箔材。（2）按产品用途：造船板、锅炉板、桥梁板、压力容器板、汽车板、镀层板（镀锡、镀锌板等）、电工钢板、屋面板、深冲板、焊管坯、复合板及不锈、耐酸耐热等特殊用途钢板。3，板、带材生产工艺有何特点?

（1）板、带材是用平辊轧出，故改变产品规格较简单容易，调整操作方便，易于实现全面计算机控制和进行自动化生产。

（2）带钢的形状简单，可成卷生产，且在国民经济中用量最大，故必须而且能够实现高速度的连轧生产。

（3）由于宽厚比和表面积都很大，故生产中轧制压力很大，可达数百万至数千万牛顿，因此轧机设备复杂强大，而且对产品厚、宽尺寸精度和板形以及表面质量的控制变得十分困难和复杂。

4，板带材技术要求主要包含那些内容？

“尺寸精确板型好，表面光洁性能高”（若分值较大，可分开详述）。

降低金属变形抗力的措施（提高刚度措施）：叠轧：通过叠轧使轧件总厚度增大，并采用无水冷却的热辊轧制，才能使轧制温度容易

保持及克服轧机弹跳的障碍，保证轧制过程的进行。连续轧制：单层轧制薄而长的钢板时温降很快，不叠轧就必须快速操作和成卷轧制，争取有较高和较均匀的轧制温度。

炉卷轧机：优点：可用较少的设备投资和较灵活的工艺道次生产出批量不大而品种较多的产品，尤其适合生产塑性较差、加工温度范围较窄的合金钢板带。（保温作用、缩短轧程）

缺点：产品表面质量及尺寸精度较差，单位产量投资大。

行星轧制：利用分散变形原理实现金属的大压缩量变形。（大压缩变形无温降，然而升温50~100℃，从根本上解决了成卷轧制带钢时温度降落问题）优点：投资成本低。缺点：设备结构复杂、制造和维护困难，要求上下辊严格保持同步，轧件严格对中，轴承易磨损，事故较多，作业率不高。原料和产品单一，生产灵活性差，难以轧得太宽太薄。

从降低金属变形抗力、降低能源消耗及简化生产过程，出现连铸连轧及无锭轧制（连续铸轧）

6、降低应力状态系数影响系数：减小工作辊直径（主要）、采用优质轧制润滑液和采取张力轧制

7、二三四，偏八辊、多辊、不对称式多辊轧机、异步轧机辊的发展：①刚度②轧薄能力③水平方向刚度，及侧向力④轧机复杂程度⑤生产效率（围绕其解决的问题，针对问题、存在问题）

二辊：能以较少的道次轧制更薄更宽的钢板，加大轧辊直径，才能有足够的刚度和强度承受更大压力。轧辊直径增大有反而使轧制压力急剧增大，使轧机弹性变形增大，以致轧辊直径与板厚之比达到一定值后，轧件不能继续延伸。

三辊：减小轧制压力和提高轧辊强度及刚度的两方面要求，采用大支撑辊与小工作辊分工

合作方法。

四辊：工作辊传动，较大的轧制扭转力矩限制了工作辊直径的继续减小，降低轧制压力，提高轧制效率。

六辊：四辊基础上，工作辊小到一定限度，其水平方向的刚度不

够，轧辊会产生水平弯曲，使板型和尺寸精度变坏，甚至使轧制过程无法进行。，在降低压力与保证轧机刚度之间产生矛盾。

多辊：六辊由于几何原因，工作辊直径小于支承辊直径的四分之一，工作辊不能接触轧件，使工作辊直径减小受到限制。为进一步减小工作辊直径目的。缺点：结构复杂，制造安装调整困难，轧制速度不高。

不对称式多辊轧机：解决制造和调整操作困难。未从本质上改善其缺点。

偏八辊轧机：采用支承辊传动的四辊冷轧机的工作辊一侧增加了侧向工作辊，将工作辊的轴线偏移于支承辊轴线一侧，防止工作辊旁弯，可使工作辊直径大大减小。缺点：工作辊游动使咬入能力减弱，轧辊受力稳定性不够。

异步轧机：两辊速度不等，速度之比等于伸长率，轧件对上下辊有包角，前后加张力。可减少薄边和裂边，进行良好的板型控制，提高厚度精度及轧机的轧薄能力，大大简化自动控制系统和提高其快速响应性。

8、减少和控制轧机变形：增加轧机刚度：加大机架牌坊的刚度和辊系的刚度，例如，增大牌坊立柱断面，加大支承辊直径，采用多辊及多支点的支承辊，提高轧辊材质的弹性模量及辊面刚度。

第14章热轧板、带材生产

1、中厚板轧机的布置形式：单机架，双机架和多机架。

单机架轧制特点：效率不高，温度难以控制，难以轧薄件。

双机架：产量高，表面质量、尺寸精度、板型好，延长轧辊寿命，缩减换辊次数。以二辊粗轧机加四辊精轧机的顺列布置。

四辊加四辊式优点：粗精轧道次分配较合理，产量高；使进入精轧机的来料断面较均匀，质量好；粗精轧可分别独立生产，较灵活。缺点：粗轧机工作辊直径大，轧机结构笨重而复杂，投资大。

多机架轧机：连续式或半连续式。

2、中厚板生产工序：原料选择——加热——轧制——精整——热处理——质量检查

加热：降低变形抗力，均匀化，再结晶。

轧制：控制板型控制性能。

中厚板的轧制过程可分为除鳞，粗轧，精轧阶段。除鳞：将炉生铁皮和次生铁皮除净以免压入表面产生缺陷。除鳞方法：高压水除鳞箱和高压水喷头。

3, 传统热连轧分为粗轧和精轧过程的意义是什么？粗轧的任务主要有哪些？

①平衡粗轧速度和精轧速度；②合理分配任务，提高精轧机组的的精度质量；③粗轧要在高温下实现大压下，而精轧终轧温度需满足产品要求，所以需要温度过渡；④粗轧机组合精轧机组组成方式不同，粗轧机组中有可逆式轧机，精轧机中一般6~7架连轧，分开更好建设和控制。

将板坯或扁锭展宽到所需要的宽度并进行大压缩延伸，获得优质的中间坯；细化奥氏体晶粒，获得更细小均匀的奥氏体晶粒。2）粗轧的任务和意义？

（1）任务：将板坯或扁锭展宽到所需要的宽度并进行大压缩延伸（2）意义：①得到适合精轧的中间坯（32~38mm）；②起到除鳞作用，出去炉生

氧化铁皮；获得细小的晶粒组织；④齐整侧边和控制宽度作用。

4、中厚板粗轧阶段有哪几种常用轧制方式?各有何特点?

全纵轧法：钢板轧制的延伸方向与原料纵轴方向重合。

全纵轧法的产量高，且钢锭头部的缺陷不至扩展到钢板的长度上，但存在着钢板横向性能太低的缺点。因其在轧制中始终只沿着一个方向上延伸，使钢中的偏析和夹杂等呈明显条带状分布，带来钢板组织和性能的严重各向异性，使钢板的横向性能（尤其是冲击韧性）往往不合格。

全横轧法：将板坯进行横轧直至轧成成品。

若以连铸坯为原料，则全横轧法和全纵轧法一样都会使钢板的组织和性能产生明显的各向异性；若使用初轧坯作为原料，则横轧法比纵轧法具有更多的优点：首先是横轧大大减轻了钢板组织和性能的各