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轧制加工基础知识

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第一节 轧钢基础知识剖析

第一节 轧钢基础知识剖析

第一节轧钢基础知识一、轧制原理1.冷轧塑性变形基本参数冷连轧的主要工艺参数为轧制力和前滑，由于冷轧过程中存在下述特殊现象而使轧制力及前滑的计算公式复杂化。

（1）轧制过程中材料加工硬化现象严重，如果确定各种材料退火状态下的变形阻力以及随累计加工率而硬化的增加率将是精确确定轧制力的一个重要课题。

（2）在一定的工艺润滑下如何确定轧辊与轧件在变形区接触面上的摩擦力（摩擦系数）将是精确确定轧制力和前滑的另一个重要课题。

（3）冷轧过程前后张力较大，有关张力对轧制力及前滑的影响应给予足够重视。

（4）冷轧时变形区单位压力极高，轧辊将产生明显的弹性压扁，轧辊压扁一方面增加了轧辊与轧件的接触面积，同时又将使接触弧加长，加剧了外摩擦对轧制力的影响，并通过改变中性角而影响到前滑。

（5）轧件在出口处的弹性恢复，对于压下量不太大的道次将不容忽视，这亦将影响总的轧制力值。

所有这一切现象都将使冷连轧的轧制力和前滑公式复杂化。

1.1轧制变形区及其参数1.1.1基本参数变形区是轧件在轧制过程中直接与轧辊相接触而发生变形的那个区域，如图1-1所示。

其基本参数为：D为轧辊直径，mm;R为轧辊半径，mm;ho为轧制前轧件之高度(或称厚度)，mm；h1为轧制后轧件之高度（或称厚度），mm;h m为轧件的平均高度，h m=2h1)(ho,mm;△h 为压下量（或称绝对压下量），△h＝ho-h1,mm;bo为轧制前轧件的宽度，m;b1为轧制后轧件的宽度，m；△b=b1-bo为轧制前轧件之长度，m;L1为轧制后轧件之长度，m;a为咬入角（变形区所对应的轧辊中心角）；cosa=1-△h/D;r为中性角；AB为咬入弧或1触弧;Lc为咬入角（接触弧）水平投影的长度，Lc＝,㎜。

1.1.2 变形系数轧制时轧件塑性变形，使轧件尺寸在三个方向上都发生了变化，即：轧制之高度由ho减少到h1,比值h1/ho=η为轧件高度方向上的变形，η叫做压下系数。

图1-1 变形区基本参数轧件之宽度bo增加到b1，比值b1/bo=X为轧机宽度方向上的变形，X叫做宽度系数。

轧制考试知识点总结

轧制考试知识点总结

轧制过程：靠装转的乳复与轧件之间摩擦力的作用将轧件拖进辊缝，软件受压缩产生型性变形的过程，通过轧制使轧件具有定的形状、尺寸和机械性能(强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度)。

轧制的目的：1、成形 2、得到所需的性能三个变形工序：穿孔、轧管、定减径浮动芯棒:芯棒随轧件运行;限动芯棒:芯棒自己以规定的速度运行。

精轧：1）均整消除荒管的内外表面缺陷和椭圆度、壁厚均匀化。

用带芯棒斜轧方法完成。

均整后管材直径扩大3-9%，长度缩短1-6%；2)定减径：均整后的管材虽然壁厚达到了成品要求，但外圆在椭圆度方面还难以达到要求，因此，用无芯棒连轧方法对其外圆进行加工一定径。

热轧生产无缝管时，管内总是有某种形式的芯棒，因此不可能用热轧方式生产小直径的无缝钢管，一般是用拉拔和热轧减径这两种方法来生产小尺寸的无缝钢管。

虽然拉拔方式可以生产优质管，但是成本较高。

要生产直径小的热轧管，需要用减径机减径。

管坯准备：原料有轧制管坯(圆坯)，连铸管坯，圆锭(1)首先要清理表面缺陷(2)切断，主要冷锯锯断和火焰切割。

定心：在管坯端面中心打孔，防止穿偏， 产生壁厚不均。

冷定心:生产效率低，金属消耗大，准确性好，用于合金，高合金管。

热定心:生产效率高准确性差，利用气动，冲头，打眼。

加热：加热温度应保证穿孔时以塑性最好的温度。

轧管：主要目的是对穿孔后的毛管继续加工，加大延伸，进-步减小截面(主要是压缩管壁)获得较大的轴向延伸，均匀壁厚和外形，使毛管在尺寸精度、表面质量和组织性能上获得改善。

定(减)径：荒管需要在张力减径机组(即精轧机)上进一步成型以达到成品管的要求。

焊接钢管按工艺分：直缝电阻焊、螺旋埋弧焊、直缝埋弧焊咬入角α、压下量∆h 、轧辊直径：Rh ∆=α 变形区长度L=h ∆R变形区长度：轧件与轧辊接触弧的水平投影长度，称为变形区长度轧穿孔过程的咬入条件:斜轧穿孔过程，由于有顶头存在，有两次咬入。

一次咬入:轧件与辊接触而产生的摩擦力将轧件拉入变形区(此时轧件是做螺旋运动)。

轧制理论基础

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
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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
(金属轧制工艺学)2轧制工艺基础

(金属轧制工艺学)2轧制工艺基础

➢ 当高温时，由于合金钢一般熔点都较低，因而合金 钢变形抗力可能大为降低，例如，高碳钢、硅钢等 在高温时甚至比低碳钢还要软。
2021/6/30
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碳素钢加工特性
（3）导热系数
➢随着钢中合金元素和杂质含量的增多，导热 系数几乎没有例外地都要降低。
➢钢的导热系数还随温度而变化，一般是随温 度升高而增大，但碳钢在大约800℃以下是随 温度升高而降低的。
生产实践表明生产实践表明钢的组织是影响钢材性能的钢的组织是影响钢材性能的决定因素决定因素而钢的组织又主要取决于化学成而钢的组织又主要取决于化学成分和轧制生产工艺过程分和轧制生产工艺过程因此通过控制工艺因此通过控制工艺过程和工艺制度来控制钢材组织结构状态过程和工艺制度来控制钢材组织结构状态通过对组织结构状态的控制来获得所要求的通过对组织结构状态的控制来获得所要求的使用性能使用性能是我们是我们轧制工作者的重要任务轧制工作者的重要任务
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碳素钢加工特性
（5）相图形态
➢ 合金元素在钢中影响相图的形态，影响奥氏体的形成 与分解，因而影响到钢的组织结构和生产工艺过程。
例如，铁素体钢和奥氏体钢都没有相变，因而不能用淬火的 方法进行强化，也不能通过相变改变组织结构，而且在加热 过程中晶粒往往容易粗大。
碳素钢及普通低合金钢一般皆属于珠光体钢，不可能是马氏 体、奥氏体或铁素体钢。其实碳素钢也可以说是一种合金钢， 碳也有升高相图中A4点和降低A3点的作用，所以高碳钢的生 产工艺特性一般相近于合金钢，而低合金钢则与碳素钢相接 近。
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轧材生产各基本工序
➢考虑经济效益和生产的可能性的条件下要使各
项消耗降低
原料的准备主要是检查、清理表面各种缺陷（结疤、 裂纹、夹渣、折叠等）如果不在轧前加以清理，轧
轧钢工艺基本知识一

轧钢工艺基本知识一


轧钢工艺
1、坯料准备 2、坯料加热：加热是热轧工艺的重要工序。 3、轧制：轧制是轧钢工艺的核心。坯料在此工序中完成变形过
程。 4、精整：轧钢工艺的最后一道工序。它对产品质量起到最终的
保证作用。 棒线材的生产工艺一般为如下工艺流程：连铸坯或初轧坯-加热-
轧制-水冷-切倍尺（卷取/吐丝）-切定尺-检查-打捆（打包）挂牌-入库
轧钢工艺制度
速度制度 速度制度就是确定各道次的轧制速度。对于有些开坯轧机，还要确定
每一道次中不同阶段的速度。轧制速度高，轧机产量就大。但速度并不是 越高越好。太高了增加电力消耗，且故障增多。处理故障影响了生产，产 量反而下降。所以，要结合电动机能力，自动化水平，轧机设备的机械化 程度来制定速度制度，连轧机各架轧机的速度确定就属于速度制度，轧制 速度是指各机架的轧辊线速度，计算公式为v=πDn/60 V：轧制速度，米/秒 ；D：轧辊工作直径，米 N：轧辊每分钟转速，转/分
轧制
轧制是金属压力加工中最主要的方法，大约85~90%的钢材是通过轧制方法生 产的。它具有生产率高、品种多、质量好生产过程易于连续化和自动化的特 点。其他几种方法是：锻造、拉拔、挤压。
轧钢工艺
工艺是一种加工过程。轧钢工艺是将化学成分和形状不同的钢锭或钢坯，轧 成形状和性能符合要求的钢材的过程，由于钢材品种多，形状规格不一，用 途不尽相同。但是轧钢工艺总是由以下几个基本工序组成。
中 ，一般认为轧件的密度不发生改变，所以体积也不变。则有：HBL=hbl 如果用轧件的截面积来表示则F1L=F2l（F1轧前截面积；F2轧后截面积）显然有
μ=l/L=F1/F2
轧钢工艺制度
D）咬入和咬入条件
轧件在两个旋转的轧辊之间被加工变形， 所以轧件是先被轧辊咬入。按照轧辊咬 人条件，轧辊的工作直径D1应该满足下式：
(金属轧制工艺学)1轧制工艺基础

(金属轧制工艺学)1轧制工艺基础


2020/7/22
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型钢生产系统
型钢生产系统的规模往往并不很大。就 其本身规模而言又可分为大型、中型和 小型三种生产系统。
➢一般年产100万t以上的可称为大型的系统； ➢年产30万t~100万t的为中型的系统； ➢年产30万t以下的可称为小型的系统。
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混合生产系统
在一个钢铁企业中可同时生产板带钢、 型钢或钢管时，称为混合系统。
现代化的轧钢生产系统向着大型化、连续化、 自动化的方向发展，生产规模日益增大。
近年来大型化的趋向已日见消退，而投资省、 收效快、生产灵活且经济效益好的中、小型钢 厂在很多国家中却有了较快的发展。
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碳素钢的生产工艺流程
碳素钢生产工艺流程一般可分4个基本类型：
➢(1)采用连铸坯的工艺过程
➢按用途来分：
常用型钢（方钢、圆钢、扁钢、角钢、槽钢、 工字钢等）和专用型钢（钢轨、钢桩、球扁钢、 窗框钢等）。
➢按其断面形状：
简单断面型钢和复杂或异型断面型钢。
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轧材种类
型线材
➢按生产方法：
轧制型钢、弯曲型钢、焊接型钢。
➢用纵轧、横旋轧或楔横轧等特殊轧制方法 生产的各种周期断面或特殊断面钢材，又 分为：
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碳素钢的生产工艺流程
➢ (3)采用铸锭的中型生产系统的工艺过程
其特点是：一般有Ø650~Ø900二辊或三辊开坯机，通常 采用冷锭作业及二次(或一次)加热轧制方式，这种工艺 流程不仅用来生产碳素钢材，也常用以生产合金钢材。
➢ (4)采用铸锭的小型生产系统的工艺过程
其特点是：通常在中、小型轧机上用冷的小钢锭经一次 加热轧制成材。所有采用铸锭的生产工艺都是落后的， 已经或将要遭到淘汰。
轧制加工基础知识

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。
轧制理论知识点

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=0.75∽0.95T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=0.25T 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。

铝箔轧制基础知识培训

铝箔轧制基础知识培训

铝箔轧制基础知识培训目录一、轧制概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.铝箔轧制定义及重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32.轧制技术的发展历程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43.轧制技术分类及应用领域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5二、铝箔轧制基础知识．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71.铝箔轧制的基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 1.1 定义及原理概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81.2 轧制过程中的主要参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.铝箔轧制的工艺特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 2.1 铝箔材质特性对轧制的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．122.2 不同工艺对铝箔性能的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15三、轧制设备与工艺装备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．161.铝箔轧机介绍及性能特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 1.1 铝箔轧机的种类与结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．181.2 设备性能参数及选型原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．192.辅助设备与工艺装备概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21 2.1 常见的辅助设备及其作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 2.2 工艺装备的选择与使用方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23四、铝箔轧制操作技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．241.轧制前的准备工作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25 1.1 原料准备与检查．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．261.2 设备检查与调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．272.轧制过程中的操作技巧．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27 2.1 轧制参数的调整与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．292.2 异常情况处理及安全操作规范．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．303.轧制后的产品处理与检测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31 3.1 产品处理流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．333.2 产品检测方法与标准．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34五、质量控制与安全管理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．351.质量控制体系建立与实施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36 1.1 质量标准与检测要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．371.2 质量问题的分析与解决．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．382.安全生产管理与操作规范．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40 2.1 安全生产标准与要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．412.2 安全操作规范及应急处理措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42六、培训考核与提升建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．431.培训考核体系建立与实施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44 1.1 培训内容与考核方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．461.2 培训效果评估与反馈机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．462.个人能力提升建议与职业规划指导．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．482.1 学习资源推荐与学习方法建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．492.2 职业规划指导与发展方向建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51一、轧制概述轧制是一种通过压力改变金属材料形状和尺寸的金属加工工艺。

轧钢生产工艺基础知识

轧钢生产工艺基础知识


1.2 变形区长度 l
轧件与轧辊之接触弧的水平投影长度，称为变形区 长度。（根据勾股定理可计算其具体值）
四、轧制变形基本理论：
2、压下量△h
轧制后轧件高度的减少
量叫做压下量△h。 △h＝h0－h1 轧件的压下量△h与原
始高度h0之比的百分数叫
做压下率ε。
ε＝△h/h0 ×100%
四、轧制变形基本理论：
改善咬入条件的途径：
咬入角和摩擦系数是影响轧辊咬入轧件的两个因素。 当摩擦系数一定时，为了使轧件易于咬入，必须减小 咬入角。
减小咬入角的方法如下： （1）当压下量一定时，增加轧辊直径； （2）当轧辊直径一定时，减小压下量。
改善咬入条件的途径：
但是，实际生产中轧机确定后，轧辊直径一般改变 不大，而减小压下量又对生产不利，为了解决这一矛 盾，常采用以下几种措施： （1）压下量较大时，把轧件端部加工成锥形（小头）； （2）降低咬入时的轧制速度，增加摩擦系数； （3）应用轧辊刻痕或撒砂子的方式增加摩擦系数； （4）强迫喂钢，利用冲击力改善咬入条件。实际上是 在冲击力的作用下将轧件前端撞成锥形，从而减小咬 入角。
坯料准备→加热→轧制→冷却→精整→验收入库 首先选择坯料的种类、材质、规格，进行质量检查 和表面处理等。根据坯料的材质及成品的要求选择合 理的加热设备和加热工艺制度对坯料进行加热。其次 制定合理的变形程度、变形温度和变形速度工艺制度， 进行产品的塑性成型加工，以获得形状正确、尺寸精 确、表面光洁的产品。接着成型后精整包括冷却、剪 切、质量检查、打捆、称重、入库等。
第3章 轧钢生产流程
三、轧钢生产流程：
1、什么是轧钢？
三、轧钢生产流程：
1、什么是轧钢？
在旋转的轧辊间改变钢锭、 钢坯形状的压力加工过程叫 做轧钢。
轧制理论基础

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 ∆。

轧制知识点——精选推荐

1、什么叫箔材？带材？板材？箔材是指横断面呈矩形，厚度均一并等于或小于0.20mm的轧制产品带材是指横断面呈矩形，厚度均一并大于0.20mm，以成卷交货的轧制产品板材是指横断面呈矩形，厚度均一并大于0.20mm，以平直状外形交货的轧制产品2、什么叫前滑和后滑，如何测定前滑值，前滑的意义轧制过程中一部分的轧件超前于轧辊在该处的圆周速度的水平分量，此现象称为前滑，这一区域称为前滑区。

另外一部分的轧件落后于轧辊在该处的圆周速度的水平分量，此现象称为后滑，这一区域称为后滑区。

在轧制理论中，通常将轧件出口速度Vh与对应点的轧辊线速度之差同轧辊线速度的比称为前滑值设Sh为前滑值，V为轧辊的圆周速度，Vh为轧件出口速度，则有：Sh ＝（Vh －V）／V×100％＝﹙Vh t－Vt ﹚／Vt =﹙lh－l﹚／l×100％式中：lh－在时间t内轧出的轧件长度；l—在时间t内轧辊表面任一点所走的距离按上面的公式用实验的方法测定出前滑比较容易，而且准确。

用下法实测：用冲子在轧辊表面上打出距离为L0的两个小坑，轧制后小坑在轧件上的压痕距离为Lh，代入公式就很容易得到前滑数值。

但是热轧时，轧件上两压痕之间距Lh是冷却后测量的，所以必须予以纠正为Lh＝L’h[l+(t1-t2) ]其中L’h-轧件冷却后测得两压痕间的距离；α—轧件的线膨胀系数。

意义：（1）卷取机的线速度要大于轧辊速度，否则，带材会卷不紧。

为了使带材建立起张力，卷取机的线速度，必须要大于轧件的出口速度。

（2）连轧过程中必须保持各机架之间的速度协调。

连轧中如果不考虑前滑值，则会破坏秒流量相等条件。

可能造成拉带或者堆带现象。

（3）热轧机的轧辊与辊道的速度匹配，也必须考虑前滑的影响。

（4）用测定的前滑值，可确定稳定轧制条件下的外摩擦系数。

3、什么叫压下率（加工率）？在轧制过程中，材料的压下量与材料原始厚度之比叫压下率4、轧制过程的四个阶段？咬入条件？改善咬入条件的措施？1）开始咬入阶段：轧件开始接触到轧辊时，由于轧辊对轧件的摩擦力的作用，实现了轧辊咬入轧件，开始咬入为一瞬间完成。

轧制知识点

轧制知识点轧钢基础知识最小阻力定律内容1、物体在变形过程中，其质点有向各个方向移动的可能时，则物体内的各质点将沿着阻力最小的方向移动。

2、金属塑性变形时，若接触摩擦较大，其质点近似沿最法线方向流动，也叫最短法线定律。

3、金属塑性变形时，各部分质点均向耗功最小的方向流动，也叫最小功原理。

辊径对轧制带钢长度的影响在压下量相同的条件下，对于不同辊径的轧制，其变形区接触弧长度是不相同的，小辊径的接触弧较大辊径小，因此，在延伸方向上产生的摩擦阻力较小，根据最小阻力定律可知，金属质点向延伸方向流动的多，向宽度方向流动的少，故用小辊径轧出的轧件长度较长，而宽度较小。

为什么在轧制生产中，延伸总是大于宽展？首先，在轧制时，变形区长度一般总是小于轧件的宽度，根据最小阻力定律得，金属质点沿纵向流动的比沿横向流动的多，使延伸量大于宽展量；其次，由于轧辊为圆柱体，沿轧制方向是圆弧的，而横向为直线型的平面，必然产生有利于延伸变形的水平分力，它使纵向摩擦阻力减少，即增大延伸，所以，即使变形区长度与轧件宽度相等时，延伸与宽展的量也并不相等，延伸总是大于宽展。

弹—塑性变形共存定律内容物体在产生塑性变形之前必须先产生弹性变形，在塑性变形阶段也伴随着弹性变形的产生，总变形量为弹性变形和塑性变形之和。

由此：要求轧件具有最大程度的塑性变形，而轧辊则不允许有任何塑性变形。

要求选择弹性极限高，弹性模数大的轧辊,选择变形抗力小，塑性好的轧件。

由于弹塑性共存，轧件的轧后高度总比预先设计的尺寸要大，轧件轧制后的真正高度h 应等于轧制前事先调整好的辊缝高度h0，轧制时轧辊的弹性变形?hn ，（轧机所有部件的弹性变形在辊缝上所增加的数值）和轧制后轧件的弹性变形?hM之和，即：即h= h0+?hn+?hM轧件咬入条件：1、摩擦角大于咬入角时才能自然咬入2、咬入力和咬入阻力处于平衡状态3、摩擦角小于咬入角，不能自然咬入当轧件被轧辊咬入后开始逐渐填充辊缝，在此过程中，轧件前端与轧辊轴心连线间的夹角不断减小，表示轧辊对轧件的阻力与摩擦力的合力逐渐向轧制方向倾斜，有利于咬入。

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

轧钢工艺基础


表2.1 钢的加热及过烧温度
碳钢最合适的加热温度是单相奥式体区，其中 亚共析钢的加热温度在Ac3以上30～50℃与固 相线NJE以下100～150℃之间。过共析钢最 高加热温度应比NJE线低50～100℃。具体参 考表2.1： 确定新钢种的加热温度时，可参考有关实验资 料。 合金钢的加热温度范围受合金元素的影响，因 为合金元素加入钢中，有的形成了合金碳化物 （如VC、WC、MoC、Cr7C3），提高了钢的 熔点；有的扩大奥式体区、提高固相线；有的 缩小奥式体区，使固溶体的熔点改变。
F2 F3
1 ; 2 ; 3
; n
Fn 1 Fn
1· 2 · 3…n ...
F0 F1 F2 F1 F2 F3
Fn 1 Fn
F
F0
n
1· 2 · 3…n
上式说明总延伸系数等于各道次延伸系数的 相乘积。
二、原料的加热 加热是轧钢生产过程中一个重要工序， 钢锭或钢坯经过加热提高了钢的塑性、减 少了变形抗力，容易延伸和变形。如以变 形抗力来计算，以轧制温度1200º 为标准， 则在1100º 时，变形抗力能增加2.7倍，在 1000º 时增加4倍，在800º 时增加6.7倍，在 常温时增加25倍。
2.9过烧 加热温度过高，或在高温状态下原料在 炉内停留时间过长，除金属晶粒增大外， 还使偏析夹杂富集的晶粒边界发生氧化或 熔化，破坏了晶粒之间的结合力。在轧制 时金属经受不住变形，往往发生碎裂或崩 裂，有时甚至一受碰撞就会碎裂，这种缺 陷称为过烧。 产生过烧的原料，无法用热处理方法补 救，只能报废。过烧实质上是过热的进一 步发展，因此能防止过热即可防止过烧。
2.1加热制度 原料加热时，要遵循一定的加热制度。 加热制度一般包括加热时间、加热温度、 加热速度和温度制度等要素。 由于钢种不同、化学成分不同、技术特 性不同、质量检验标准不同，所以加热制 度亦不同。 加热温度是指钢锭、钢坯的出炉温度。 钢坯或钢锭的加热温度沿断面及长度应保 证均匀。

轧机操作人员技能培训教材

0轧机操作人员培训教材第一部分铝加工基础知识1、铝箔一般是指厚度小于多少mm的轧制产品？什么叫单零箔？什么叫双零箔？答：铝箔一般是指厚度小于0.2mm的轧制产品;厚度在0.01-0.09mm的叫单零箔,厚度在0.005-0.009mm的叫双零箔。

2、我厂目前生产的主导产品有哪些（请至少列出5种）？合金牌号有哪些？（请至少列出6种）答：空调箔、高压箔、低压箔、阴极箔、PS版、板带材1A99、1A98、1050、1070、1100、1200、3102、3003、3004、5052、8011、1A93。

2、G1A99合金中的A1含量要求大于多少？1A98合金中的A1含量又要求大于多少？答：GY1A99要求A1含量大于99.99%;DY1A98要求A1含量大于99.98%。

4、3XXX系合金与1XXX合金相比，在化学成分上有什么不同？答：3XXX系合金化学成分为：A1-Mn-Mg-Cu，Mn，Mg是主要元素；1XXX系合金化学成分为纯铝，主要元素是A1，其余均为杂质。

5、3004和3003合金相比，在化学成分多出的一种主要合金元素是什么？答：3004比3003多出一种化学元素是Mg。

6、5052合金属于A1-XX系合金？答；5052合金属于A1-Mg系合金。

7、H18状态要求未退火前的冷轧变形总加工率大于多少？答：75%。

8、H26与0状态有什么区别？哪一种性能更软？答：H26状态是退火3/4硬状态，0状态是完全退火状态；0状态性能更软。

9、热轧料卷与铸轧料卷相比较，在晶粒组织、性能强度方面有什么不同？答：热轧料卷晶粒度细密、不均匀，强度比铸轧料卷略低；铸轧料卷晶粒更细，强度比热轧料卷偏高均匀。

10、简述铝卷重量的理论计算公式。

（套筒外径665mm、铝卷宽度W（mm）、铝卷卷厚为R（mm）、密度按2。

71g/cm3计算）答：（665+R）x R x 3.14 x 2.71 x W x 10-611、轧制油关键指标有哪些？日常应送化验室检验哪些项目？答：轧制油的关键指标有：粘度、酸值、羟值。

棒材培训轧钢基础知识


三、名词解释：
1、辊径：指轧辊直径。 2、转速：单位时间内轧辊转速。一般用秒s、分min、小时h表示。 3、辊面线速度：指单位时间内所旋转的线速。
辊面线速度＝辊面周长×轧辊转速单位时间转速
4、辊型：轧辊辊身表面的轮廓形状称为辊型。 5、轧辊的热凸度：轧制时高温轧机所传递的热量，由于变形功所 转化的热量和摩擦(轧机与轧辊、工作辊与支撑辊)所产生的热量，都 会引起轧辊受热而使之温度增高。相反，冷却水、周围空气介质及轧 辊所接触的部件，又会散失部分热量而使之温度降低。在轧制中沿辊 身长度方向上，轧辊的受热和散热条件不同，一般是辊身中部两侧的 温度高，因而辊身由于温度差产生一相对热凸度。 6、轧辊挠度：在轧制压力的作用下，轧辊要发生弹性变形，自轧 辊水平轴线中点至辊身边缘处轴线的弹性位移，称为轧辊的挠度。
7、咬入角：轧制时轧件与轧辊表面接触的弧线 称为咬入弧，咬入弧所对的圆心角叫咬入角。
9、摩擦力：摩擦力是变形金属在变形过程中与 工具接触表面的金属质点有相对运动或有产生运 动的趋势时，其接触表面上产生的外力。 10、加工硬化：随着变形程度的增加，变形抗 力的所有指标都增大，而塑性指标降低，同时还 使电阻升高，抗腐蚀性和导热性下降，铁磁金属 的性能也发生变化等。金属在塑性变形过程中产 生这些机械性能和物理化学性能变化的综合现象。
F0 L F n l
F0 F n 、
L 、
l
分别表示轧件变形前、后的横截面面积 分别表示轧件变形前、后的长度
2、最小阻力定律：钢在塑性变形时，金属 沿着变形抵抗力最小的方向流动，这就叫做 最小阻阻力定律。 3、弹塑性共存定律：金属和合金在力的作 用下发生变形时，当应力达到屈服极限时， 弹性变形和塑性变形同时发生的现象称为弹 塑性共存定律。 4、秒流量相等原则：在连轧过程中，为实 现平稳轧制我们必须遵循这一原则。即:在单 位时间内通过各架轧机的轧件体积相等。
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F也可以看成一个正切值， f=tan β=T/P β称为摩擦角
清楚表示α和β角，咬入条件
讨论： 1 改善咬入条件的根本思想是什么。 2 举例我们改善咬入条件的方法。（不限本轧机）
2.3继续咬入-充满变形区-建成
T x T co s Px P sin T co s

2

2

2
P sin
第一种轧制情况p，t分布
第一种情况的 单位压力及摩擦力沿接触 弧不均匀分布。摩擦系数也是 呈曲线形式（不遵从阿蒙顿库伦定律）。
力学特征-第二种轧制情况。 单位压力分布曲线没有明显峰值，且单位压力较小。
第三种轧制情况。 曲线在变形区入口处具有很高的峰值，向着出口方向急剧降低。
下节课继续 未完待续
轧件受到接触压力P，径向。 旋转产生摩擦力T，切线方向，垂直于P。 T=fP（阿蒙顿-库伦定律）
2.2 咬入条件
由受力分析图可以看出，P力是外推力，T力是拉入力 P，T分别向水平和垂直方向投影 垂直分力是压缩轧件的 水平分力是影响咬入的。显然，当Tx大于Px才能咬入 由图可知Px=Psinα，Tx=Tcosα 当Px=Tx时， Psinα =Tcosα T/P=sinα/cos α =tan α 上一页T=fP 则 f=tan α 摩擦系数f等于咬入角α正切值，咬入临界条件。 tan α<f，可以咬入。 tan α>f，不能咬入。
此问题的试验研究-结果 1） 力学特征 第一种轧制情况。单位压力沿接 触弧分布曲线有明显的峰值，而 且压下量越大，单位压力越高， 且峰值越尖，尖峰像轧件出口方 向移动。 第二种轧制情况。单位压力分布 曲线没有明显峰值，且单位压力 较小。 第三种轧制情况。曲线在变形区 入口处具有很高的峰值，向着出 口方向急剧降低。

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。
运动学、变形和力学条件加上咬入条件，称为轧制的四 个条件，描述了轧制时的基本现象。 三种典型轧制情况具有明显的力学、变形、运动学特征。 1）力学特征是指 单位压力和单位摩擦力分布 2）运动学及变形特征是指 金属表面质点对工具表面之 间相对运动
此问题的试验研究-介绍 在上轧辊装以综合测力装置。同时测量了变形区内金属各 点对轧辊的单位压力，单位摩擦力。 使用印痕法测定金属滑动路程。同时测量了金属质点沿轧 辊表面的相对流动情况。
轧制过程的基本概念
轧制过程是轧件由摩擦力拉进旋转轧辊之 间，受到压缩进行塑性变形的过程。
1变形区 简单轧制过程-一对轧辊间轧制的简单情况开 始。也是研究轧制过程的开端。 上下辊径相同、转速相等、平直轧辊、无张 力、轧辊刚性。 下一页图示
h H h
几何图形ABCD就是变形区 h——轧件轧后高度； H——轧件轧前高度； 接触弧——AB（CD）弧 变形区长度——接触弧在水 平投影长度l
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
忽略宽展轧板时，用压下系数可以表示 变形程度，但一般用相对变形或压下率 表示（系数与率不同） 各道次压下率为 1 = 累积压下率为 =
H 0 h1 H0 H 0 hn H0 , 2 = h1 h 2 h1
ε读音epsilon
,… …
2实现轧制过程条件-咬入条件
2.1受力分析：刚接触时，轧辊对轧件作用 力
F0 = 1 F1， F1 = 2 F 2， F 2 = 3 F3 … … F n 1 = n F n F0 1 2 3 … … n F n
总延伸系数 F0 = 1 2 3… … n Fn
总延伸系数为各道次延伸系数之乘积
咬入角α：轧件刚开始轧入轧辊时，轧件和轧辊最先接触的点 和轧辊中心连线与轧辊中心线所构成的圆心角。
咬入角α，轧辊直径D和压下量Δh关系
EB OB OE O E R co s EB H h 2 h 2
H h 2 R 1 co s h D 1 co s


求变形区长度
l
s R l R sin l R OE
2 2 2
Rh
h OE R 2 h h 2 2 l R R R R Rh 2 4
2 2 2 2
Rh
h 4
2
l
Rh

体积不变原理
Lh Bh h LH BH H 1
B h h Fh ; B H H F H Lh LH FH Fh
总延伸系数与道次延伸系数 一般要经过若干道次才能轧制成品，延伸系数 则可分为总延伸系数和道次延伸系数 如轧制n次，个道次轧前轧件横断面积为
4 三种典型轧制情况
因为有不同的轧制情况，才有不同的内在矛盾，所以才 有不同的解决办法。 在此讨论三种典型轧制情况。 三种典型轧制情况具有明显的力学、变形、运动学特征。
三种典型轧制情况以H/D、ε不同来区别。因为在同一金 属在相同温度-速度条件下，决定轧制过程本质的主要因素 是轧件和轧辊尺寸。 第一种轧制情况过程ε约为15%。 第三种轧制情况 小压下量轧制厚件过程ε在10%以下。
h 4
2
L = Lh L H B =Bh BH
各向变形系数
延伸系数
宽展系数 压下系数
=
LH Lh BH Bh h H
希腊字母读音 μ —— mu ω —— psi η —— eta
各向变形系数与体积不变原理关系式
1

ln
=1 1 ln ln 0
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。