材料加工工程硕士研究生选修课
板带轧制理论与工艺》
4 板凸度和板平直度理论
主讲人:邸洪双
热轧卷板的主要质量问题
性能：强度，塑性，冲击韧性
表面：氧化铁皮，麻点，划伤，挂腊,夹杂,边裂,翘皮
尺寸精度：厚度，宽度
板形(平直度,凸度,边部减薄,局部高点)
由于带钢板形质量问题对用户使用及最终产品质量带来不利影响。如汽车制造、工程机械设备、集装箱和冷轧生产等
汽车梁成型后腿部距离回弹不一致，
热轧卷板表面局部高点造成冷轧卷板成品表面产生粘结浪形导致下工序衬板、加强板组装困难
集装箱板浪形影响集装箱整体焊接质量和外观
工程机械钢卷板瓢曲造成吊车吊臂无法焊接
4.1 板形和板凸度的概念
板形(shape )（平直度）
直观来说：指板材的翘曲程度
Flatness, Buckle, Camber
shape
实质：板带材内部残余应力的分布
只要板带内部存在有残余的内应力，就称为板形不良。如果这个应力虽然存在，但不足以引起板带翘曲，则称为“潜在”的板形不良；如果这个应力足够大，以致于引起板带翘曲，则称为“表观”的板形不良。
板形缺陷的产生
残余应力
板形不良
“潜在”的板形不良
“表观”的板形不良
带钢实际平直度照片
平直中浪边浪
板形缺陷的分类
板带中残余应力分布的规律不同，其所引起的板带翘曲形式也不同。所以，可以根据内应力的分布规律和板带的翘曲情况，将板形缺陷分成不同的类型。
()2
2121p
cr cr p E h k B πσν??
= ?
+??
cr
σ板带产生翘曲的临界应力cr
k 临界应力系数
p
E 板带的弹性模量
p
ν板带的泊松比h
板带的厚度B
板带的宽度
（4-1）
式中：
板带翘曲的力学条件
根据弹性力学的研究结果，板带发生翘曲的力学条件可表达为：
研究结果表明，对于冷轧宽带
钢，产生边浪时，k cr ≈12.6,产生中浪时，k cr ≈17.0。对于热轧宽带钢，边浪时k cr ≈14，中浪时k cr ≈20
良好板形的几何条件
如右图所示，横坐标表示各点的横
向位臵，即横向各点距板带中心的距离，
纵坐标分别为入口和出口轧件半厚，入
口断面形状函数为H(x)，出口断面形状
函数为h(x)。设各点对应的轧前长度为
L(x)，轧后长度为l(x)。
根据体积不变定律并考虑到保证良好板形时，板带轧制接近平面变形，则纵向延伸和高向压下之间应有如下关系
()()()() L x H x l x h x
=
()
()
()
()
l x H x
L x h x
=（4-2）
H/2(h/2)
x
H(x)/2
h(x)/2
22
i B B x -≤≤c e
c e
H H h h =()()
co .
i
x x H x nst h x ==式中
B 是轧件宽度
随板形表示方式的不同，这个几何条件的形式也不同。一般为了使
问题简化，以板带中心和接近边部的某个厚度差表示断面形状。（4-3）
设轧前板带中心和边部的厚度分别为H c 和H e ，轧后相应的厚度为h c 和h e ，则根据式(3-3)，应该有
c c
e e
H h H h
=利用分比定理，可得
c e c e
e e
H H h h H h --=e c e
e c e
h h h H H H -=
-
H c e
C H H =-h H
C C h H
=考虑到
式3-5是常用的良好板形几何关系的表达式。虽然这种方法仅考虑板带中心和边部两点，对于复合浪形等较为复杂的板形缺陷不能确切地
表述，但由于这种方法简便，所以仍广泛地应用于板形问题研究。
（4-4）
应有
h c e C h h =-e e h h H H
=式中
H
h 、分别为轧后和轧前轧件的平均厚度；h H
C C 、分别为轧后和轧前轧件的凸度。
（4-5）
定量地表
题和实现板形自动控制的前提条件。因此，人们依据各自不同的研究角度及不同的板形控制思想，采取不同的方式定量地描述板形。
板形的定量表示法
相对长度差表示法
这是一种比较简单的表示板形的方法，就是取横向上不同点的相对延伸差D L/L来表示板形，其中L是所取基准点的轧后长度，D L是其它点相对基准点的轧后长度差。相对长度差也称为板形指数ρ，ρ= D L/L。
L v R v
A ）英国的相对长度差的单位是蒙(mon)，该术语是由W.K.泼森
（Person ）建议的，1蒙相当于相对长度差为10－4。泼森定义板形为横向上单位距离上的相对长度差，以mon/cm 表示，即：
5
10
st L
L
D ∑=（4-6）
相对长度差的单位
B ）加拿大铝公司是取横向上最长和最短纵条之间的相对长度差作为
板形单位，称为I 单位，1个I 单位相当于相对长度差为10－5。所以板形表示为：
4
10
s L
L
D ∑=（4-7）
波形表示法
在翘曲的板带上测量相对长度来求出相对长度差很不方便，所以人们采用了更为直观的方法，即以翘曲波形来表示板形，称之为翘曲度。下图所示为板带翘曲的两种典型情况。
L v
L v
R v
R v
板带翘曲的两种情况
L v
L v +△L v
R v
平台
式中：
正弦波的波形曲线
100%
v
v
R L λ=?这种方法直观、易于测量，所以许多工作者都采用这种方法表示板形。
波幅
v
R 波长
v
L （4-8）
L v 的直线部分相对应的
曲线部分长为L v ＋D L v
L v
L v +△L v
R v
并认为曲线按正弦规律变化，则
可利用线积分求出曲线部分与直线部分的相对长度差。
22
12v v v L R con d L π
πθθπ??=
+ ???
?
2
1v
L v v dy L L dx dx ??
+D =+ ???
?
212v
v v R L L π??
????
≈+ ???????
2sin 2v
v R x y L π??= ?
??
2
2
224
v v v v L R L L ππλ??D == ???因此，曲线部分和直线部分的相对长度差为：
（4-9）
（4-10）
（4-11）
和I 单位的换算关系：
2
5
210
4
L I L πλD ?==－单位5
2
4
10
I λπ
=?－
单位I 单位
λ (%)
0.64 0.9 1.1 1.27 1.42 1.5610 20 30 40 50 60
冷轧：应小于15～20个I 单位，（0.9％）热轧：应小于30个I 单位，（1.1％）
（4-12）
方向上出现张力不均匀分布。原来平直部分受张力大，而原来有浪形部分受张力小。换句话说，带材上张力分布与平直度成比例。如果施加到标准长度部分上的单位张力为σ0，则板宽上某一点的单位张力σ(x )可用下式表示
()()
0x x σσσ=-D 式（4-13）说明，在张力作用下板宽方向出现张力偏差Dσ(x )，它与相对长度差成比例，即
()()
x E x σεD =张力差表示法
式中：E
带材的弹性模量，MPa 。
如果将上式改写成
说明相对长度差的分布以及由它引起的形状凸凹不平可以由来估量。
()()1
x x E
εσ=D ?
（4-13）
（4-14）
（4-15）
带材断面形状的多项式表示法
x
h h c h (x )
x x 1x 2
b
板带断面形状
若如图所示的带材断面是对称的，根据对断面的测量和计算，可以认为下式是逼近带材断面形状的。
()2
4
c i i h x h a x b x
=++（4-16）
式中：a i 、b i 是表示断面特征的系数
任何一个给定的断面形状，都可以用式4-16 表达，该式对宽度上任何两点x 1、x 2都是成立的。所以，对x 1、x 2两点可以建立下述两个关于a i 、b i 的线性方程：
()2411
1
c i i h x h a x b x
=++()2422
2
c i i h x h a x b x
=++如果h c 给定，解上述联立方程，可以求出a i 、b i 。因此，只要知道了三个参量h c 、a i 和b i ，则断面形状就完全确定了。
（4-17
）
厚度相对变化量差表示法
这是一种比较简单的方法，它以边部和中心两点厚度相对变化量差来表示板形的变化，它主要在模拟计算中用来描述某些外扰对板形的影响，板形参数S h 表示为
c
e
h c
e
S h h δδ=
-
（4-18）
式中：
δc 、δe
某外扰引起的带钢中心和边部厚度的绝对变化量；带钢中心和边部的厚度。
h c 、h e
当S h =0时，说明带钢板形没有变化；当S h >0时，说明带钢板形向边波方向变化；当S h <0时，说明带钢板形向中波方向变化。
板凸度
与板形这一概念密切相关的另一个重要的概念是所谓的板凸度（Crown）。热轧及冷轧板带材往往具有共同的特点，除板带边部外，90％的中间带材断面大致具有二次曲线的特征，而在接近边部处，厚度突然迅速减小，这种现象称为边部减薄（Edge dorp）
一般所指的板凸度，严格来说，是针对除去边部减薄区以外的部分。边部厚度是以接近边部但又在边部减薄区以外的一点的厚度来代表，板凸度即为板中心处的厚度与边部代表点处的厚度之差。
轧制理论某些思考题 1.简朴轧制过程条件，变形区及重要参数有哪些？ 答：简朴轧制过程：轧制过程上下辊直径相等，转速相似，且均为积极辊、轧制过程对两个轧辊完全对称、轧辊为刚性、轧件除受轧辊作用外，不受其她任何外力作用、轧件在入辊处和出辊处速度均匀、轧件自身力学性质均匀。变形区：（1）几何变形区：入口和出口截面之间区域、（2）物理变形区：发生塑性变形区域变形区参数：（1）咬入弧：轧件与轧辊相接触圆弧。（2）咬入角α：咬入弧所相应圆心角称为咬入角。（3）变形区长：咬入弧水平投影。（4）轧辊半径R。（5）轧件轧前、后厚度H、h。（6）平均厚度。（7）轧件轧前、后宽度B、b。（8）平均宽度。（9）压下量 2.改进咬入条件途径。 答：由α≦β应使α↓,β↑ 1.减小α办法：由α=arccos(1-△h/D) 1）减小压下量。 2）增大D。生产中惯用办法：3）采用开始小压下或采用带有楔形端钢坯进行轧制办法 2.提高β办法：轧制中摩擦系数重要与轧辊和轧件表面状态、轧制时轧件对轧辊变形抗力以及轧辊线速度大小关于1）变化表面状态，如清除氧化皮。2）合理调节轧制速度，随轧制速度提高摩擦系数减少，采用低速咬入。3）变化润滑状况等。 3.宽展构成及分类。 答：构成：滑动宽展△B1、翻平宽展△B2、鼓形宽展△B3 分类：自由宽展、限制宽展、强制宽展 4.先后滑区、中性角定义。
答：（1）前滑区：摩擦力方向与带钢运营方向相反，在变形区出口处，金属速度不不大于轧辊圆周速度，相对轧辊向前运动。 （2）后滑区：摩擦力方向与带钢运营方向相似，在变形区入口处，金属速度不大于轧辊圆周速度，相对轧辊向后运动。 （3）中性角：前滑区与后滑区别界面相应圆心角叫中性角，金属速度与轧辊圆周速度相等，相对轧辊没有运动。 5.拟定平均单位压力办法，阐明。 答：（1）理论计算法：它是建立在理论分析基本上，用计算公式拟定单位压力。普通，都要一方面拟定变形区内单位压力分布形式及大小，然后再计算平均单位压力。 （2）实测法：即在轧钢机上放置专门设计压力传感器，将压力信号转换成电信号，通过放大或直接送往测量仪表将其记录下来，获得实测轧制压力资料。用实测轧制压力除以接触面积，便求出平均单位压力。 （3）经验公式和图表法：依照大量实测记录资料，进行一定数学解决，抓住某些重要影响因素，建立经验公式或图表。 6.卡尔曼微分方程：条件、作图、推到建立，M.D斯通公式轧制力、轧制力矩计算。(P50) 7.轧材按断面形状特性分类及重要用途。 答：依照轧材断面形状特性，分为型材、线材、板材、带材、管材和特殊类型等。依照加工方式，轧制产品分为热轧材和冷轧材两大类。 （1）型材中工字钢、槽钢、角钢广泛应用于工业建筑和金属构造，扁钢重要用作桥梁、房架、栅栏、输电、船舶、车辆等。圆钢、方钢用作各种机械零件、农
钢板轧制设备及工艺复习题 1钢板的品种按厚度如何分类其技术要求有哪些P3答：钢板的品种规格按厚度分为两大类，即厚板和薄板。一般称厚度为4mm以上者为中厚板；4mm以下着为薄板。钢板生产的技术要求：1、尺寸精度要求。（钢板的尺寸精度主要指厚度精度。厚度精度包括纵向厚差和横向厚差的允许范围。）2、板型精度要求。（板型精度是指板带钢的平直度，表示板带纵向、横向各部位是否产生波浪或瓢曲。）3、表面质量要求。4、性能要求。 2厚板、热轧带钢、冷轧带钢生产的工艺过程，各主要工序的作用 答：厚板生产工艺过程由原料及轧前准备、轧制和精整三大部分组成。 板坯的加热工艺作用：提高塑性、降低变形抗力，使坯料便于轧制，并提高产品质量，增大金属收得率。 除磷作用：保证钢板的表面质量，去除在加热过程中的炉生氧化铁皮和轧制过程中生成的再生氧化铁皮，减少轧辊磨损和消耗减少换辊次数。 热机械控制工艺作用：控制奥氏体状态、相变产物及组织状态、细化铁素体晶粒、减少珠光体片层间距，实现钢板高强度、高韧性和焊接性能的统一，生产出优质厚板。 轧后冷却作用：改变钢板的金相组织和力学下性能。 热轧带钢生产过程包括坯料选择和轧前准备、粗轧、精轧和轧后精整四个大的阶段。 板坯的加热工艺作用、除磷作用同上。 定宽作用：改变板坯宽度，以满足热轧带钢品种规格不同宽度的需要。 冷轧带钢主要生产工艺过程，主要由酸洗、轧制、退火、平整、镀（涂）层和精整工序组成。 酸洗作用：采用物理和化学的方法将带钢表面上得氧化铁皮清除掉。 退火作用：（1）消除带钢冷轧时的加工硬化；（2）获得不同的力学性能。 平整作用：（1）使退火带钢平整后达到一定的力学性能要求；（2）消除材料的屈服平台；（3）改善带钢的板形；（4）根据用户的要求生产不同粗糙度的带钢。 3热机械控制工艺的实质P16 答：热机械控制工艺，是将控制轧制和控制冷却工艺结合。在合理的化学成分设计的基础上，通过控制板坯出炉温度、低温阶段累计压下率和温度、终轧温度、轧后冷却速度和终冷温度等工艺参数，已达到控制奥氏体状态、相变产物及组织状态、细化铁素体晶粒、减小珠光体片层间距，从而实现钢板高强度、高韧性和焊接性能的统一，生产出用常规的轧制和热处理相结合工艺无法生产出的优质厚板品种，满足用户要求。 4影响有载辊缝形状的因素有哪些P21 1轧辊的热凸度。轧制时轧件的变形功所转化的热量、轧件与轧辊间摩擦所产生的热量，以及高温轧件所传递的热量都会使轧辊受热；而冷却水、空气及轧辊接触的零件会使轧辊冷却。在轧制过程中，加热和冷却条件沿辊身长度是不均匀的，靠近辊颈部分受热少、冷却快，轧辊中部则相反。故轧辊中部温度高，热膨胀大，使轧辊产生热凸度。轧辊的如凸度可以采用沿轧辊辊身调节冷却水流量分布的方法加以控制。 2轧辊的磨损。轧辊与轧件、工作辊与支承辊间的相互摩擦都会使轧辊产生磨损。影响轧辊磨损的因素很多，如轧辊与轧件的材料与温度、轧制力与轧制速度、前滑和后滑数值、工作辊和支承辊的滑动量和滑动速度、轧辊和轧件的表面硬度和粗糙度等，而且轧辊的磨损量随时间而改变。一般工作辊和支承辊的磨损规律是中部磨损大、两端磨损小，板坯边部温宿较低会造成边部的局部磨损。（轧辊磨损的补偿方法包括：1）通过生产组织的方法补偿轧辊磨损的影响。2）调整轧辊热凸度补偿轧辊磨损。3）轧辊的弹性弯曲。4）轧辊的弹性压扁。5）轧辊的原始凸度。） 5.什么是板形常见的板形缺陷有哪几种板形调节手段有哪些液压弯辊的机理及应用 答：板形精度是指板带钢的平直度，表示板带材纵横向各部位是否产生波浪或瓢曲。P4 常见板型缺陷有波浪或瓢曲（即单边浪、双边浪、中浪、肋浪和局部瓢曲）。 板型调节手段有：调整轧辊辊型，控制轧辊间有载辊缝形状，调节沿板宽压下量的分布，使延伸沿板宽分布均匀，达到钢板平直度的要求。1）采用具有板型调节功能的新型厚板轧机。2）采用板型快速调节方法：（1）液压弯辊。（2）轧辊分段冷却。（3）轧辊的倾辊调整。P23 原理：弯曲工作辊的方法改变工作辊挠度的机理主要是改变工作辊和支承辊之间互相弹性压扁量的分布曲线。弯曲支承辊方法改变工作辊挠度的机理是弯辊力改变了支承辊的弯曲挠度。 应用：对于窄板轧机，采用弯曲工作辊方法比较好；而对于宽板轧机，采用弯曲支承辊的方法比较好。通常宽板轧机采用弯曲支承辊和弯曲工作辊联合使用，可以更有效地控制板型。 （所谓液压弯辊，就是采用液压缸的压力，使工作辊或支承辊在轧制过程中产生附加弯曲，以此改变有载辊缝形状，保证钢板的平直度和断面形状合乎要求。（液压弯辊方法有弯曲工作辊和弯曲支承辊。）） 6制订厚板压下规程受哪些因素影响画简图说明制订厚板压下规程的一般规律P21 答：影响厚板压下规程的因素可分为设备能力和产品质量两大方面。设备能力对压下量的限制条件包括三个方面：咬入条件、轧辊强度和电机功率。产品质量对压下规程的影响需要考虑下面几个因素：1、金属塑性。2、钢板的几何精度。3、实行热机械控制工艺时，必须按控制轧制要求来确定压下量，以保证对轧制阶段累计变形量的要求，确定钢板的金相组织和力学性能。 将整个轧制过程分为粗轧A和精轧B两个阶段。粗轧开始阶段，由于轧件比较厚，又称咬入限制阶段A’。在咬入条件、除磷和纵向辗平限制下，压下量不允许太大。轧数道次后，咬入限制消除，可增大相对压下量ε（%），增大轧制力P，充分发挥轧辊强度和电机能力，迅速减小板坯厚度，缩短轧制周期，提高
【课程设计】板带轧制设计
辽宁科技大学 课程设计说明书 设计名称：板带轧制课程设计 指导教师：王振敏 学院：装备制造学院 班级：材控10.1 姓名：李天夫 日期：2013.12.19
目录1.综述 1.1热轧板带钢的生产状况 1.2热轧板带钢的新技术发展趋势 2.工艺流程及设备 2.1生产工艺流程简介 2.2主要设备及产品参数 3.整个流程的设计和计算 3.1 确定轧制方法 3.2 加热制度的确定 3.3各道次压下量的分配 3.4 粗轧各道次宽展计算 3.5根据成品板的宽度确定精轧宽度 3.6宽向所需的总的侧压量 3.7各道次宽度的计算 3.8粗轧所用时间及其温降 3.9精轧各道次速度的计算 3.10精轧各机架的温度 3.11精轧各机架的变形速度 3.12精轧单位压力及其轧制力轧制力矩的计算 4.强度校核 4.1咬入角校核 4.2轧辊强度校核 5.结束语
1.综述 1.1热轧板带钢的生产状况 热轧带钢是重要的钢材品种，对整个钢铁工业的技术进步和经济效益有着重要影响。发达国家热轧带钢产量约占热轧钢材的50%以上，并在国际市场竞争中居于领先地位。我国钢铁工业近年来产量增长较快，但高附加值产品的数量和质量较低。我国一般热轧带钢产品厚度下限是 1.8mm，但实际上只生产很少厚度小于2.0mm的热轧带钢，即使窄带钢，产品厚度一般也大于2.5mm。因此，相当一部分希望使用厚度小于2mm带钢作原料的用户，只得使用冷轧带钢。如果能开发薄规格的热轧带钢，则可代替相当一部分的冷轧带钢使用，使生产成本大为降低。 a热轧宽带钢的生产状况 国外热轧宽带钢生产的技术进步表现在以下几方面:①热带钢无头轧制技术。无头轧制技术能稳定生产宽薄带钢及超薄热轧带钢，其宽厚比可由传统热连轧的800∶1提高到1 000∶1，并能应用润滑轧制及强制冷却技术生产具有新材料性能的高新技术产品。②薄板坯连铸连轧技术。它主要有紧凑式热带钢生产工艺CSP (Compact Strip Process)、在线热带钢生产工艺 ISP (In-Line Strip Production)、灵活式薄板坯轧制工艺 FTSR (Flexible Thin Slab Rolling)和连铸直接轧制工艺CONROLL等10余种类型。德国SMS公司开发的CSP工艺已成功地轧制出厚度为0.8mm的薄带钢产品，并已经广泛应用在家用电器、建筑工业等领域；奥钢联(V AI)开发的CONROLL工艺也成功地生产出厚度0.9mm~1.0mm、表面质量极好的热轧薄带钢，可用作汽车的外露部件；美国至今已经投产的薄板坯连铸连轧生产线达百余条，生产能力53107t/年。③铁素体区轧制生产工艺。它又称相变控制轧制，是由比利时冶金研究中心于1994年开发的一项轧制新技术，当初主要目的就是用薄规格的热轧带钢取代1.0mm~2.0mm厚度范围的冷轧产品。铁素体区轧制生产工艺的发展目标是生产薄(超薄)规格优质深冲板。LTV公司的印地安那哈伯厂40%的超低碳钢产品采用铁素体区轧制生产， Arvedi公司采用铁素体区轧制生产的超薄热轧带钢已占其产量的25%。④铸轧薄带钢的CASTRIP工艺。这种工艺由美国纽柯钢铁公司、澳大利亚BHP公司和日本IHI公司联合开发， 2003为纽柯公司成功建设了世界上第一套全商业化的双辊铸轧薄带钢生产线，用来生产碳钢和不锈钢。与常规连铸和轧钢技术相比，这种工艺具有投资省、运行费用低、节能环保、废气排放少等优点。目前，这套全商业化的薄带钢双辊铸轧机可年产2.0mm以下薄规格带钢50万t。该铸轧机采用的钢包容量为110t，铸轧机双辊直径为Φ500mm，最高连铸速度为150m/min，常用连铸速度为 80m/min，出口带钢厚度为0.7mm~2.0mm，宽度为1 000mm~2 000mm。 国内热轧宽带钢生产概况如下:①传统的热带轧机。以宝钢2050mm热轧带钢轧机为例，宝钢2050mm热轧厂于1989年8月3日投产，热轧机组设计年产量为400万t。到2000年底已累计生产4446万t热轧带钢。1999年产量达到510
1.简单轧制过程的条件，变形区及主要参数有哪些？P5-7 答：简单轧制过程：轧制过程上下辊直径相等，转速相同，且均为主动辊、轧制过程对两个轧辊完全对称、轧辊为刚性、轧件除受轧辊作用外，不受其他任何外力作用、轧件在入辊处和出辊处速度均匀、轧件本身的力学性质均匀。 变形区：（1）几何变形区：入口和出口截面之间的区域、（2）物理变形区：发生塑性变形的区域 变形区参数：（1）咬入弧：轧件与轧辊相接触的圆弧。（2）咬入角α：咬入弧所对应的圆心角称为咬入角。（3）变形区长：咬入弧的水平投影。（4）轧辊半径R。（5）轧件轧前、后的厚度H、h。（6）平均厚度。（7）轧件轧前、后宽度B、b。（8）平均宽度。（9）压下量 2.改善咬入条件的途径。P17 答：由α≦β应使α↓,β↑ 1.减小α方法：由α=arccos(1-△h/D) 1）减小压下量。2）增大D。生产中常用方法：3）采用开始小压下或采用带有楔形端的钢坯进行轧制的方法 2.提高β的方法：轧制中摩擦系数主要与轧辊和轧件的表面状态、轧制时轧件对轧辊的变形抗力以及轧辊线速度的大小有关1）改变表面状态，如清除氧化皮。2）合理调节轧制速度，随轧制速度提高摩擦系数降低，采取低速咬入。3）改变润滑情况等。 3.宽展的组成及分类。P19 答：组成：滑动宽展△B1、翻平宽展△B2、鼓形宽展△B3 分类：自由宽展、限制宽展、强制宽展 4.前、后滑区、中性角的定义。P37-40 答：（1）前滑区：摩擦力方向与带钢运行方向相反，在变形区出口处，金属速度大于轧辊圆周速度，相对轧辊向前运动。 （2）后滑区：摩擦力方向与带钢运行方向相同，在变形区入口处，金属速度小于轧辊圆周速度，相对轧辊向后运动。 （3）中性角：前滑区与后滑区的分界面对应的圆心角叫中性角，金属速度与轧辊圆周速度相等，相对轧辊没有运动。 5.确定平均单位压力的方法、说明。P50 答：（1）理论计算法：它是建立在理论分析基础上，用计算公式确定单位压力。通常，都要首先确定变形区内单位压力分布形式及大小，然后再计算平均单位压力。 （2）实测法：即在轧钢机上放置专门设计的压力传感器，将压力信号转换成电信号，通过放大或直接送往测量仪表将其记录下来，获得实测的轧制压力资料。用实测的轧制压力除以接触面积，便求出平均单位压力。 （3）经验公式和图表法：根据大量的实测统计资料，进行一定的数学处理，抓住一些主要影响因素，建立经验公式或图表。 6.卡尔曼微分方程：条件、作图、推导建立。M.D斯通公式轧制力、轧制力矩计算。P50 7.轧材按断面形状特征的分类及主要用途。P100 答：根据轧材的断面形状的特征，分为型材、线材、板材、带材、管材和特殊类型等。根据加工方式，轧制产品分为热轧材和冷轧材两大类。 （1）型材中的工字钢、槽钢、角钢广泛应用于工业建筑和金属结构，扁钢主要
Maximum Operating Weight592 t / 652 ton Payload Class363 t / 400 ton Photo shows optional equipment
The T 282 B The Liebherr T 282 B combines a high horsepower diesel engine with an extremely ef? cient Liebherr-Siemens AC drive system to maximize productivity and reduce downtime. The AC alternator and traction motors are virtually maintenance free, since their rotors are the only moving parts. The drive system is controlled via electronic solid state controllers, which are small, extremely fast and have no moving components to wear out. Lighter than both a DC drive system or a mechanical drive train, an AC drive system allows for greater payload to empty vehicle weight ratios, faster acceleration and higher travel speeds. This results in faster cycle times and lower cost per ton productivity. Photo shows optional equipment and paint
轧钢工艺学板带钢集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
1中厚板轧机的型式?二辊可逆式,三辊劳特式,四辊可逆式,万能式和复合式 2为什么要除鳞?除鳞的方法?除鳞是要将氧化铁皮除净,以免压入表面产生麻点.方法:A在板坯上投入食盐,利用这些材料在高温下爆破来破除氧化铁皮B在粗轧机前设置一台立辊扎进在轧制侧边,即可破碎氧化铁皮,也可同时起到调整坯料宽度的作用C使用高压水除鳞箱和轧机前后的高压水喷头进行除鳞. 3调宽方法?A全纵轧法:即钢板轧制的延伸方向与原料纵轴方向相重合的轧制.当管坯宽度大于或等于钢板宽度时,即可不用展宽而纵轧成成品,这可称之为全纵轧操作方式B横轧-纵轧法或综合轧法:钢板延伸方向与原料纵轴方向垂直的轧制C角轧-纵轧法:轧件纵轴与轧辊轴线呈一定角度将轧件送入轧辊进行轧制的方法.D全横轧法:板坯进行轧制直至轧成成品,当板坯长度大于或等于钢板宽度时才能采用E平面形状控制轧法:即MAS轧制法及差厚宽展轧制法,称为整形轧制,然后转90°进行横轧宽展,最后再转90°进行纵轧成材. 4整形MAS轧法:轧制中为了控制切边损失,在整形轧制的最后一道中沿轧制方向给予预定的厚度变化. 5展宽MAS轧法:轧制中为了控制头尾切损,在展宽轧制的最后道次沿轧制方向给予预定的厚度变化. 6热装:将连铸坯或初轧坯在热状态下装入加热炉. 7热带轧制的阶段?除鳞,粗轧,精轧. 8热带连轧机的区分(轧机布置形式)?全连续式,半连续式和3/4连续式.
9全连续式轧机:轧件自始至终没有逆向轧制的道次,全连续式轧机由5-6个机架组成，每架轧制一道，去不为不可逆式，大都采用交流电机传动。 全连续式轧机优缺点优：轧机产量可高达400-600万吨/年，适合于大批量单一品种生产，操作简单维护方便。缺：设备多，投资大，轧制流程线或厂房长度增大。 半连续式轧机：则是指粗轧机组各机架主要或全部为可逆式为言. 10 3/4连续式:是在粗轧机组内设置1-2架可逆式轧机. 11 3/4连续式和全连续相比的优缺点?优:所需设备少,厂房短,总的建设投资要少5%-6%,生产灵活性也稍大些.缺:可逆式机架的操作维修要复杂些,耗电量大. 12切头的目的?为除去温度过低的头部以免损伤辊面,并防止”舌头或”鱼尾”卡在机架间的导卫装置或辊道缝隙中. 13什么是无头轧制?优点?是在传统轧制机组上,仅将经粗轧后的中间坯进行热卷,开卷,剪切头尾,焊接及剥削毛刺,然后进行精轧,精轧后再经飞剪切断然后卷取.优点:A无穿带问题,按一定速度即恒定张力进行轧制,不受传统轧法的速度限制,提高生产率,提高厚度精度及改善板形,成材率提高B无穿带,甩尾,漂浮等问题,带钢运行稳定,可生产0.8-1.0mm薄带材C有利于润滑轧制,大压下量轧制及进行强力冷却,为生产表面与性能质量好的板带创造了条件D减少轧辊冲击和粘辊,延长轧辊寿命. 14炉卷轧制:为了在轧制过程中抢温保温,便很自然地提出将板卷放置于加热炉内,一边加热保温,一边轧制的方法. 15薄板坯:普通连铸机难以生产的,厚度在50-90的连铸坯.或在60-80mm以下可以直接进入热连轧机组轧制的板坯.
5 轧制力能参数计算与强度效核 5.1 计算各道次轧制压力、力矩、功率 5.1.1 各道次的压力 单位压力：爱克隆德公式 p=(1+m)(K+ηu )（Mpa） (5-1) 式中m----表示外摩擦对单位压力影响的系数； f----轧件与轧辊间的摩擦系数；对于钢轧辊，f=1.05-0.0005t； R----轧辊工作半径（mm），四辊轧机取450mm； ----压下量，= - (mm)； , ----轧制前后的轧件高度（mm）； t----轧制温度（℃）； K----静压力下单位变形抗力； K=9.8（14-0.01t）（1.4+C%+Mn%）Mpa，C%取0.2%，Mn%取1.4%。 η----被轧钢材的粘度系数 η=9.8×0.01(14-0.01t)C Mpa?s C----关于轧制速度系数，V(m/s)<6时，C取1 ；v=6～10m/s时，C=0.8 v----线速度，=3.14×0.9×60/60=2.826m/s,所以C=1。 u----变形速率为（s-1） 轧制时金属对轧辊产生的总压力为： P=plB (5-2) 式中p----平均单位压力（Mpa） B----轧件宽度， ----变形区长度， 例如，第一道次，f=1.05-0.0005t=1.05-0.0005×1150=0.475 = =0.095 K=9.8（14-0.01t）（1.4+C%+Mn%）=9.8×（14-0.01×1150）（1.4+0.2+1.4）=73.5 η=9.8×0.01(14-0.01t)C=0.098×（14-0.01×1150）=0.245 =3.14×900×29.28/60=1379.088mm/s = =1.0028 = =67.08 则平均单位压力p=(1+m)(K+ηu ) =(1+0.095)(73.5+0.245×1.0028)=80.75Mpa 轧制时金属对轧辊产生的总压力： P=plB=80.75×67.08×2320=12566767.2kg=12.57MN 其他道次的计算结果列于表5-1。 表5-1 各道次轧制压力 机架道次 m 单位变形抗力K 粘度系数η变形区长度l(mm) 变形速度u （s-1）单位压p(Mpa) 总压力P(MN) 四辊粗轧 1 0.095 73.5 0.245 67.082 1.0028 80.76 12.57 四辊粗轧 2 0.107 73.571 0.2452 73.485 1.1846 81.75 13.94 四辊粗轧 3 0.126 73.868 0.2462 84.853 1.5192 83.6 16.46 四辊粗轧 4 0.141 74.2 0.2473 87.464 1.7878 85.2 17.29 四辊粗轧 5 0.158 74.576 0.2486 87.464 2.0815 86.97 17.65
东北大学继续教育学院 轧制理论与工艺试卷（作业考核线上） B 卷学习中心：院校学号：16090720884 姓名赵方杰 （共 4 页） 共20 分) 2、冷轧中采用张力轧制以降低轧制压力，通常张应力最大值为轧件的屈服极限，这样做的目 的是防止轧件在变形区外产生变形，使轧制过程不能进行。（） 3、绝对变形量是指轧制前后轧件尺寸之间的差值。( ) 4、在辊速及延伸系数一定条件下，只要轧件入口速度增大，其前滑必然增加。（） 5、轧制过程中前滑区和后滑区的分界面称为中性面，当前滑增加时，中性面向出口方向移动。( ) 6、张力减径机的变形区只由一个减径区组成。( ) 7、边宽、腰薄、平行边的H型钢无法采用带开闭口边的二辊孔型法生产。（） 8、万能轧机轧制H型钢时，H型钢的腰部在万能孔型中处于全后滑状态。（） 9、在孔型中轧制时，由于孔型侧壁的约束作用，与平辊轧制相比，使延伸效率提高。（） 10、钢管生产中，毛管空心坯长度与内径之比叫穿孔比。（）
二、计算题（10分） 在φ750/φ1050×1700mm 热轧机上，轧制Q235普碳钢，某道次轧制温度为1000℃，轧件轧制前厚度H=65mm ，轧后厚度h=42mm ，板宽B=1200mm ，轧制速度v=2m/s 。应力状态系数)5.0/)(04.045.0(8.0-++=H R n εσ。试计算轧制力，并求此时轧制力矩多大(变形抗力曲线如下图，忽略宽展）。 解：变形程度：%.43565 42 65%100H h =-=??= ε 接触弧长)(9.9223375l mm h R =?=??= 根据变形速率计算公式计算变形速率： -1s 26.9)4265/(375/2320002)/(/h v 2=+?=+?=h H R ε 由℃1000T 6.29==，ε 查图中曲线，得MPa 120s =σ 再由变形程度等于35.4%查得修正系数约为1.02，故修正后的屈服强度为： .4MPa 122MPa 1202.01s =?=σ 平面变形抗力为： MPa 6.7140.41225.115.11K s =?==σ )5.0/)(04.045.0(8.0-++=H R n εσ
17秋18春《轧制理论与工艺》在线作业1 一、单选题（共 6 道试题，共 36 分。） 1. 在孔型设计中，如果对宽展估计过大，则在轧制过程中就会出现（）缺陷。 A. 欠充满 B. 过充满 C. 堆钢 D. 拉钢 正确答案：A 2. 在轧制过程中轧件的高度方向承受轧辊压缩作用，压缩下来的体积，将按照最小阻力法则沿着纵向及横向移动。沿（）移动的体积所引起的轧件宽度的变化称为宽展。 A. 纵向 B. 横向 C. 高度方向 D. 切向 正确答案：B 3. 两辊式穿孔机的孔型由什么组成（）。 A. 由轧辊、导盘（或导板）和顶头组成 B. 由轧辊和顶头组成 C. 由轧辊、导盘（或导板）和芯棒组成 D. 导盘和顶头 正确答案：A 4. 广泛使用的斜轧穿孔机的轧辊数目为( )。 A. 二辊 B. 三辊 C. 四辊 D. 以上都不对 正确答案：A 5. AGC是（）系统的简称。 A. 自动测量控制 B. 自动厚度控制
C. 自动宽度控制 D. 自动板形控制 正确答案：B 6. 斜轧穿孔时顶头径缩率应满足（）条件，即可以顺利曳入，又不过早形成孔腔。 A. εl>εd>εdxi B. εl<εd>εdxi C. εl<εd<εdxi D. εl<εd>εdxi 正确答案：A 17秋18春《轧制理论与工艺》在线作业1 二、多选题（共 4 道试题，共 24 分。） 1. 改善钢材的组织主要通过控制（）参数来实现。 A. 变形温度 B. 变形程度 C. 变形方法 D. 变形速度 正确答案：ABD 2. 中厚板轧机的布置形式有（）。 A. 单机架 B. 复二重 C. 多机架（连续或半连续） D. 双机架(顺列或并列) E. 横列式 正确答案：ACD 3. 斜轧穿孔中形成孔腔的原因（）： A. 外端的影响 B. 表层变形 C. 管坯径缩率小于临界径缩率
板带轧制设备现状与发展趋势 1.引言 现代的钢铁企业是由炼铁、炼钢和轧钢三个主要的生产系统组成的，轧钢生产是钢铁工业生产的最终环节。现代轧钢技术与装备以板带生产为代表。板带生产从产品和生产工艺上主要分为冷轧带钢和热轧带钢两大领域。按产品品种的不同，又有碳钢、不锈钢、硅钢等热、冷轧工艺。板带钢的生产设备依据其生产工艺的不同而设备组成也有较大的差异。轧机是实现板带轧制过程的设备，泛指完成轧材生产全过程的装备﹐包括有主要设备、辅助设备、起重运输设备和附属设备等。但一般所说的轧机往往仅指主要设备。 2.轧制设备的历史回顾 2.1 世界轧机发展历史 据说在14世纪欧洲就有轧机，但有记载的是1480年意大利人达·芬奇设计出轧机的草图。1553年法国人布律列尔轧制出金和银板材，用以制造钱币。此后在西班牙、比利时和英国相继出现轧机。1728年英国设计生产了圆棒材轧机。英国于1766年有了串列式小型轧机，19世纪中叶，第一台可逆式板材轧机在英国投产，并轧出了船用铁板。1848年德国发明了万能式轧机，1853年美国开始用三辊式的型材轧机，并用蒸汽机传动的升降台实现机械化。接着美国出现了劳特式轧机。1859年建造了第一台连轧机。万能式型材轧机是在1872年出现的；20世纪初制成半连续式带钢轧机，由两架三辊粗轧机和五架四辊精轧机组成。近几十年来，发达国家在这轧制设备及技术上的则发展更为迅猛。 2.2 国内轧机发展概况 50年代，我国从原苏联引进了鞍钢1700热连轧机和1700可逆式冷轧机及相应的生产技术，该装备技术水平属当时世界先进水平。60年代我国自主设计制造了2800、4200大型板轧机和1700热连轧机，其机械、电气传动等装备均国产，这些自主制造设备比当时国际水平是落后一些，主要表现在无厚度自动控制系统（AGC）。70年代武钢1700热、冷连轧机引进，使我国轧钢技术达到了当时世界上的先进水平，国内也开展了AGC的工业实验和推广应用。80年代从德国引进了2050、2030 热、冷连轧机，该轧机具有世界先进水平的板形控制装备和技术，
热轧轧制基本原理及基本工艺 一．概论 铝是目前仅次于钢铁的第二类金属，其板带材具有质轻、比强度高、耐蚀、可焊、易加工、表面美观等特点被广泛的应用于国民经济的各个行业，特别是航空航天、包装印刷、建筑装饰、电子家电、交通运输等领域。比如，航空航天方面，前几天发射的“神八”飞船，上面好多铝及铝合金用品都是西南铝和东轻公司加工制造的，不过这些产品一般都是军工产品，我们目前还没有生产的权利，我们厂也没有参与加工，但是也是铝加工行业的骄傲。 包装印刷方面，大家都熟知的PS版，虽然现在我们已经退出了这个产品的生产竞争行列，但是我们曾经生产过，曾经取得过比较好的生产成绩。建筑装饰方面，我们生产过的主要有铝塑底板带，大批量的各系合金的氧化带等。 电子家电方面较多，前段时间大批量生产的液晶电视背板，键盘料等。交通运输方面，大家熟知的5754声屏障。虽然有些产品我们已经不再生产，但是这些产品我们不再陌生，到超市里面逛街的时候看看电饭煲盖子里的铝板，看看各种大型的液晶电视，可能某些产品所用的铝及铝合金配件就是我们厂生产的呢！ 二．热轧的简单概念及特点 热轧是指在金属再结晶温度以上进行的轧制。 再结晶就是当退火温度足够高，时间足够长时，在变形金属或合金的纤维组织中产生无应变的新晶粒（再结晶核心），新晶粒不断的长大，直至原来的变形组织完全消失，金属或合金的性能也发生显著变化，这一过程称为再结晶，其中开始生成新晶粒的温度称为开始再结晶温度，显微组织全部被新晶粒所占据的温度称为终了再结晶温度，一般我们所称的再结晶温度就是开始再结晶温度和终了再结晶温度的算术平均值，一般再结晶温度主要受合金成分、形变程度、原始晶粒度、退火温度等因素的影响 以上就是理论上的热轧的简单原理，在我们铝加工行业的实际生产中主要的体现是，当铸锭在加热炉内加热到一定的温度，也就是再结晶温度以上时，进行的轧制，而这一个温度的确定主要依据是铝合金的相图，也就是最理想化的情况下，加热温度的确定为该合金在多元相图中固相线80%处的温度为依据，这就牵扯到了不同合金多元相图的问题，比较深奥，所以我们只要知道，加热温度的确定是以该合金固相线的80%为依据，在制度的执行中，根据实际的生产情况，根据设备的运行情况，多加修改所得到的适合该合金生产的温度 热轧的特点： 1、能耗低，塑性加工良好，变形抗力低，加工硬化不明显，易进 行轧制，减少了金属变形所需的能耗 2、热轧通常采用大铸锭、大压下量轧制，生产节奏快，产量大， 这样为规模化大生产创造了条件 3、通过热轧将铸态组织转变为加工组织，通过组织的转变使材料 的塑性大幅度的提高 4、轧制方式的特性决定了轧后板材性能存在着各向异性，一是材
轧制理论部分思考题 1.简单轧制过程的条件，变形区及主要参数有哪些？ 答：简单轧制过程：轧制过程上下辊直径相等，转速相同，且均为主动辊、轧制过程对两个轧辊完全对称、轧辊为刚性、轧件除受轧辊作用外，不受其他任何外力作用、轧件在入辊处和出辊处速度均匀、轧件本身的力学性质均匀。变形区：（1）几何变形区：入口和出口截面之间的区域、（2）物理变形区：发生塑性变形的区域变形区参数：（1）咬入弧：轧件与轧辊相接触的圆弧。（2）咬入角α：咬入弧所对应的圆心角称为咬入角。（3）变形区长：咬入弧的水平投影。（4）轧辊半径R。（5）轧件轧前、后的厚度H、h。（6）平均厚度。（7）轧件轧前、后宽度B、b。（8）平均宽度。（9）压下量 2.改善咬入条件的途径。 答：由α≦β应使α↓,β↑ 1.减小α方法：由α=arccos(1-△h/D) 1）减小压下量。 2）增大D。生产中常用方法：3）采用开始小压下或采用带有楔形端的钢坯进行轧制的方法 2.提高β的方法：轧制中摩擦系数主要与轧辊和轧件的表面状态、轧制时轧件对轧辊的变形抗力以及轧辊线速度的大小有关1）改变表面状态，如清除氧化皮。2）合理调节轧制速度，随轧制速度提高摩擦系数降低，采取低速咬入。3）改变润滑情况等。 3.宽展的组成及分类。 答：组成：滑动宽展△B1、翻平宽展△B2、鼓形宽展△B3 分类：自由宽展、限制宽展、强制宽展 4.前后滑区、中性角的定义。
答：（1）前滑区：摩擦力方向与带钢运行方向相反，在变形区出口处，金属速度大于轧辊圆周速度，相对轧辊向前运动。 （2）后滑区：摩擦力方向与带钢运行方向相同，在变形区入口处，金属速度小于轧辊圆周速度，相对轧辊向后运动。 （3）中性角：前滑区与后滑区的分界面对应的圆心角叫中性角，金属速度与轧辊圆周速度相等，相对轧辊没有运动。 5.确定平均单位压力的方法，说明。 答：（1）理论计算法：它是建立在理论分析基础上，用计算公式确定单位压力。通常，都要首先确定变形区内单位压力分布形式及大小，然后再计算平均单位压力。 （2）实测法：即在轧钢机上放置专门设计的压力传感器，将压力信号转换成电信号，通过放大或直接送往测量仪表将其记录下来，获得实测的轧制压力资料。用实测的轧制压力除以接触面积，便求出平均单位压力。 （3）经验公式和图表法：根据大量的实测统计资料，进行一定的数学处理，抓住一些主要影响因素，建立经验公式或图表。 6.卡尔曼微分方程：条件、作图、推到建立，M.D斯通公式轧制力、轧制力矩计算。(P50) 7.轧材按断面形状特征的分类及主要用途。 答：根据轧材的断面形状的特征，分为型材、线材、板材、带材、管材和特殊类型等。根据加工方式，轧制产品分为热轧材和冷轧材两大类。 （1）型材中的工字钢、槽钢、角钢广泛应用于工业建筑和金属结构，扁钢主要用作桥梁、房架、栅栏、输电、船舶、车辆等。圆钢、方钢用作各种机械零件、
《轧制理论与工艺》习题集绪论 一.概念题 1)轧制 2)轧制分类 3)平辊轧制 4)型辊轧制 5)纵轧 6)横轧 7)斜轧 二.填空题 三.问答题 1)轧制有哪些分类方法，如何分类? 2)轧制在国民经济中的作用如何? 3)现代轧制工艺技术的特点和发展趋势如何? 四.计算题 第一篇轧制理论 第1章轧制过程基本概念 一.概念题 1)轧制过程 2)简单轧制过程 3)轧制变形区(07成型正考) 4)几何变形区 5)咬入角 6)接触弧长度(09成型正考) 7)变形区长度 8)轧辊弹性压扁(08成型正考) 9)轧件弹性压扁 10)绝对变形量
11)相对变形量 12)变形系数 13)均匀变形理论 14)刚端理论 15)不均匀变形理论 16)变形区形状系数 二.填空题 三.问答题 1)简述不均匀变性理论的主要内容。 2)简述沿轧件断面高度方向上速度的分布特点。 3)简述沿轧件断面高度方向上变形的分布特点。 4)简述变形区形状系数对轧件断面高度方向上速度与变形的影响。 5)简述沿轧件宽度方向上的金属的流动规律。 四.计算题 1)咬入角计算 2)接触弧长度计算 3)在?650mm轧机上轧制钢坯尺寸为100mm×100mm×200mm，第1道次轧制道次的压下量为35mm，轧件通过变形区的平均速度为3.0m/s时，试求：(12分) (07成型正考) (08成型正考) (1) 第1道次轧后的轧件尺寸(忽略宽展)； (2) 第1道次的总轧制时间； (3) 轧件在变形区的停留时间； (4) 变形区的各基本参数。 4)在?750mm轧机上轧制钢坯尺寸为120mm×120mm×250mm，第1道次轧制道次的压下量为35mm，轧件通过变形区的平均速度为3.5m/s时，试求：(12分) (09成型正考) (1) 第1道次轧后的轧件尺寸(忽略宽展)； (2) 第1道次的总轧制时间； (3) 轧件在变形区的停留时间； (4) 变形区的各基本参数。
日本轧钢理论和技术发展简况 【保护视力色】【打印】【进入论坛】【评论】【字号大中小】2007-01-31 10-49 自1953年日本钢铁产量超过战前以来，经济高度发展，产量飞速提高。20世 纪70年代初期产量超过了1亿t，成为世界屈指可数的钢铁大国，其后产量一直保持在 1亿多吨，并努力使生产技术处于世界领先水平。 日本钢铁工业的发展以战后从欧美各国引进技术为基础，通过迅速对其进行改进和创新，开发了具有自主知识产权的技术。在轧制工艺方面，20世纪60年代至70年代开发了高速轧制技术，20世纪70年代至80年代开发了连续轧制技术，自20世纪80年代以后，开发了轧制尺寸精度高、产品质量高和不受工艺过程约束的轧制技术及使用这 种技术的新型轧机。最近以适应环保要求为目的的轧制工艺引人注目。以下主要就20 世纪80年代以来日本开发的具有自主知识产权的轧制技术的发展历程进行概述。 轧制理论和轧辊的发展 1 轧制分析 众所周知，日本的轧制技术以理论为基础，始终处于世界先进水平。为分析板材轧制中的板材形状和中间凸度的原理，对轧机的弹性变形条件和被轧材的塑性变形条件 进行了联立求解。采用将弯曲和剪切挠曲的材料力学模型进行扩展或校正的方法对各种 类型轧机进行分析的方法已基本确立。另一方面，关于材料的塑性变形，采用了三维分 析法，使分析由二维理论向高精度分析发展。在分析法的发展方面，有采用数值计算法 忠实分析变形的所谓三维分析法，有刚性和塑性FEM，有弹性和塑性FEM，尤其是还有为缩短计算时间而将上述方法进行组合的分析法。 在孔型轧制方面，一般说来纯理论处理是极为困难的。作为一种简便的方法，虽然可以采用所谓的矩形换算法把孔型轧制替换为适当的矩形断面材的扁平轧制，但无法
1. 板形基本理论 板带的轧制过程实质上是金属在旋转的弹性体—轧辊作用下发生塑性变形的过程。一定断面形状的坯料经过轧制发生明显的纵向延伸和一定的横向流动，最终成为一定尺寸的成品。产品质量评价的主要指标为板平直度和板凸度。 1.1 板形及其表示方法 所谓板形直观地说是指板材的翘曲度；就其实质而言，是指带钢内部残余应力的分布。人们依据各自不同的研究角度及不同的板形控制思想，采用不同的方式定量地描述板形。 1.1.1 相对长度差表示法 把翘曲的带钢裁成若干个纵条并铺平，则在带钢的横向各点有不同的延伸，用L L /?来表示板形，如图1.1所示。通常板形以I 单位表示，其公式见(1-1)。 V L R L L ?V 图1.1 板形的相对差表示法示意图 510??? ? ???=L L I (1-1) 式中：I —带钢板形，以I 单位表示； L ?—带钢纵向延伸差，mm ； L —带钢基准点的带钢长度，mm 。
1.1.2 波形表示法 翘曲的带钢切取一段置于平台上，如将最短纵条视为一直线，最长纵条视为一正弦波，以翘曲波形来表示板形，则称为翘曲度。翘曲度通常以百分数来表示，如图1.2所示。带钢的翘曲度λ表示为： %100?= V V L R λ (1-2) 式中：λ—翘曲度，以百分数表示； V R —波幅，mm ； V L —波长，mm 。 V R V L V V L L ?+平台 带钢 图1.2 板形的波形表示法 1.1.3 相对差表示法和波形表示法之间的关系 翘曲度λ和最长、最短纵条相对长度差I 之间的关系表示为： 225 2 52510210λππ=???? ? ??=??=V V V V L R L L I (1-3) 式中：I —带钢板形，以I 单位表示； λ—翘曲度，以百分数表示。 该式说明相对差表示法和波形表示法之间的关系，只要测出带钢的波形就可以求出相对长度差。 1.2 板凸度 所谓板凸度是指板中心处厚度与边部代表点处的厚度之差，有时为强调没有考虑边部减薄，又称它为中心板凸度。其表达式为：
河北理工大学冶金与能源学院 课程设计 题目：1580热轧板带轧制规程设计 专业：材料成型与控制工程 班级：07成型（2） 学生姓名：李壮志 学号：200706040213 指导老师：冯运莉 日期：2011年3月10日
目录 1.1700热轧带生产工艺.......................................... 错误！未定义书签。 1.1 原料及产品介绍 (1) 1.2 主要设备的选择 (1) 1.2.1 立辊选择 (1) 1.2.2 轧机布置 (2) 1.2.3 粗轧机的选择： (3) 1.2.4 精轧机的选择： (4) 2 压下规程设计与辊型设计 (5) 2.1 压下规程设计 (5) 2.2 道次选择确定 (5) 2.3 粗轧机组压下量分配 (5) 2.4 精轧机组的压下量分配 (6) 2.5 校核咬入能力 (7) 2.6 确定速度制度 (7) 2.7 轧制温度的确定 (10) 2.8 轧制压力的计算 (11) 2.9 传动力矩 (14) 3 轧辊强度校核 (15) 3.1 轧辊的强度校核 (15) 3.1.1 支撑辊弯曲强度校核 (16) 3.1.2 工作辊的扭转强度校核： (18) 参考文献 (19) 2
1.1 原料及产品介绍 依据任务要求典型产品所用原料： 规格：板坯厚度：250mm 钢种：Q235 最大宽度：1050mm 长度：8.5m 产品规格： 厚度： 6mm 因为所给坯料宽度较小，并且在粗轧机前部安装有大立辊，所以侧压有效，可以少量控制成品宽度。 坯料选用250mm厚需要较多道次，但对保证压缩比，生产优质板材具有重要意义，生产普板时可以降低原料厚度，以减少道次增加产量。 坯料宽度限定8.5m，加热炉内宽度9.2m，有利于设计高温（1350℃）步进炉，以便为今后生产高牌号硅钢、低合金管线钢储留设备能力。 1.2 主要设备的选择 轧钢机是完成金属轧制变形的主要设备，因此，轧钢机能力选取的是否合理对车间生产产量、品种和规格具有非常重要的影响。 选择轧钢设备原则： （1）有良好的综合技术经济指标； （2）轧机结构型式先进合理，制造容易，操作简单，维修方便； （3）有利于实现机械化，自动化，有利于工人劳动条件的改善； （4）备品备件要换容易，并有利于实现备品备件的标准化； （5）在满足产品方案的前提下，使轧机组成合理，布置紧凑； （6）保证获得质量良好的产品，并考虑到生产新品种的可能； 热带轧机选择的主要依据是：车间生产的钢材品种和规格。轧钢机选择的主要内容是：选取轧机的架数、能力、结构以及布置方式。最终确定轧钢机的结构形式及其主要技术参数。 1.2.1 立辊选择 立压可以齐边（生产无切边带材）、调节板坯宽度并提高除磷效果。立压轧机包括：大立辊、小立辊及摆式压力机三种，各自特点如下： 大立辊：占地较多，设备安装在地下，造价高，维护不方便。而其能力较强，用来调节坯料宽度。 小立辊：能力较小，多用于边部齐边。 1