金屬塑性加工學(xué)—軋制理論與工藝設(shè)計(jì)

1、-. z軋制理論局部思考題1.簡(jiǎn)單軋制過(guò)程的條件，變形區(qū)及主要參數(shù)有哪些？答：簡(jiǎn)單軋制過(guò)程：軋制過(guò)程上下輥直徑相等，轉(zhuǎn)速一樣，且均為主動(dòng)輥、軋制過(guò)程對(duì)兩個(gè)軋輥完全對(duì)稱、軋輥為剛性、軋件除受軋輥?zhàn)饔猛猓皇芷渌魏瓮饬ψ饔?、軋件在入輥處和出輥處速度均勻、軋件本身的力學(xué)性質(zhì)均勻。變形區(qū)：1幾何變形區(qū)：入口和出口截面之間的區(qū)域、2物理變形區(qū)：發(fā)生塑性變形的區(qū)域變形區(qū)參數(shù)：1咬入弧：軋件與軋輥相接觸的圓弧。2咬入角：咬入弧所對(duì)應(yīng)的圓心角稱為咬入角。3變形區(qū)長(zhǎng)：咬入弧的水平投影。4軋輥半徑R。5軋件軋前、后的厚度H、h。6平均厚度。7軋件軋前、后寬度B、b。8平均寬度。9壓下量2.改善咬入條件的途徑。答

2、：由應(yīng)使,1.減小方法：由=arccos(1-h/D)1減小壓下量。2增大D。生產(chǎn)中常用方法：3采用開場(chǎng)小壓下或采用帶有楔形端的鋼坯進(jìn)展軋制的方法2.提高的方法：軋制中摩擦系數(shù)主要與軋輥和軋件的外表狀態(tài)、軋制時(shí)軋件對(duì)軋輥的變形抗力以及軋輥線速度的大小有關(guān)1改變外表狀態(tài)，如去除氧化皮。2合理調(diào)節(jié)軋制速度，隨軋制速度提高摩擦系數(shù)降低，采取低速咬入。3改變潤(rùn)滑情況等。3.寬展的組成及分類。答：組成：滑動(dòng)寬展B1、翻平寬展B2、鼓形寬展B3分類：自由寬展、限制寬展、強(qiáng)制寬展4.前后滑區(qū)、中性角的定義。答：1前滑區(qū)：摩擦力方向與帶鋼運(yùn)行方向相反，在變形區(qū)出口處，金屬速度大于軋輥圓周速度，相對(duì)軋輥向前運(yùn)動(dòng)

3、。2后滑區(qū)：摩擦力方向與帶鋼運(yùn)行方向一樣，在變形區(qū)入口處，金屬速度小于軋輥圓周速度，相對(duì)軋輥向后運(yùn)動(dòng)。3中性角：前滑區(qū)與后滑區(qū)的分界面對(duì)應(yīng)的圓心角叫中性角，金屬速度與軋輥圓周速度相等，相對(duì)軋輥沒有運(yùn)動(dòng)。5.確定平均單位壓力的方法，說(shuō)明。答：1理論計(jì)算法：它是建立在理論分析根底上，用計(jì)算公式確定單位壓力。通常，都要首先確定變形區(qū)單位壓力分布形式及大小，然后再計(jì)算平均單位壓力。2實(shí)測(cè)法：即在軋鋼機(jī)上放置專門設(shè)計(jì)的壓力傳感器，將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)放大或直接送往測(cè)量?jī)x表將其記錄下來(lái)，獲得實(shí)測(cè)的軋制壓力資料。用實(shí)測(cè)的軋制壓力除以接觸面積，便求出平均單位壓力。3經(jīng)歷公式和圖表法：根據(jù)大量的實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)

4、資料，進(jìn)展一定的數(shù)學(xué)處理，抓住一些主要影響因素，建立經(jīng)歷公式或圖表。6.卡爾曼微分方程：條件、作圖、推到建立，M.D斯通公式軋制力、軋制力矩計(jì)算。(P50)7.軋材按斷面形狀特征的分類及主要用途。答：根據(jù)軋材的斷面形狀的特征，分為型材、線材、板材、帶材、管材和特殊類型等。根據(jù)加工方式，軋制產(chǎn)品分為熱軋材和冷軋材兩大類。1型材中的工字鋼、槽鋼、角鋼廣泛應(yīng)用于工業(yè)建筑和金屬構(gòu)造，扁鋼主要用作橋梁、房架、柵欄、輸電、船舶、車輛等。圓鋼、方鋼用作各種機(jī)械零件、農(nóng)機(jī)配件、工具等。2線材主要用作鋼筋混凝土的配筋和焊接構(gòu)造件或再加工如拔絲，制釘?shù)仍稀?板材通常做成標(biāo)準(zhǔn)大小的扁平矩形建筑材料板，作墻壁、天花

5、板或地板的構(gòu)件。4帶材可以看做是寬度小于板材的鋼材，其用途與板材根本一樣。5管材就是用于做管件的材料。常用的有給水管、排水管、煤氣管、暖氣管、電線導(dǎo)管、雨水管等。8.軋材產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)包括那幾個(gè)方面？答：軋材的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)一般包括有品種規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)條件、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及交貨標(biāo)準(zhǔn)等方面容。9.制定工藝過(guò)程總的目的是什么？軋鋼工序的任務(wù)？軋材的根本工序？答：總目標(biāo)：優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低本錢地生產(chǎn)出符合技術(shù)要求的軋材兩大任務(wù)：準(zhǔn)確成型、改善組織和性能根本工序：原料的清理準(zhǔn)備加熱軋制冷卻精整質(zhì)量檢查10.金屬壓力加工的五大加工方法有哪幾種？11. 變速軋制初軋的速度制定計(jì)算。12.板帶材主要技術(shù)要求。答：1尺寸精度要求高

6、：主要是厚度精度，因?yàn)樗粌H影響到使用性能及連續(xù)自動(dòng)沖壓后步工序，而且在生產(chǎn)中難度最大。2板型要好：板型要平坦，無(wú)浪形瓢曲。3外表質(zhì)量要好：板帶鋼是單位面積最大的一種鋼材，又多用作外圍構(gòu)件，故必須保證外表的質(zhì)量。4性能要好：主要包括機(jī)械性能、工藝性能和*些鋼板的特殊物理或化學(xué)性能。13.板帶材軋制技術(shù)開展的主要矛盾是什么？解決途徑有哪些？答：1軋件變形難，軋件變形及其影響大。2使軋制易于變形的途徑：1降低板帶鋼本身的變形抗力阻。措施：加熱，在軋制過(guò)程中保溫、搶溫使軋件具有較高且均勻的軋制溫度。2設(shè)法改變軋件變形時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)，減少外摩擦對(duì)金屬變形的阻力外阻。措施：帶力軋制、潤(rùn)滑、減小工作輥直徑控

7、制軋機(jī)變形措施：1增強(qiáng)和控制機(jī)架和輥身的剛性。2控制盒利用軋輥?zhàn)冃?4. 從構(gòu)造來(lái)分中厚板軋機(jī)可分幾類，名稱是什么？答：按機(jī)架機(jī)構(gòu)分類，可分為二輥可逆式、三輥勞特式、四輥可逆式、復(fù)合式和萬(wàn)能式幾種。按機(jī)架布置分類，可分為單機(jī)架、并列式和順列式等幾種。15.中厚板軋制方法主要有哪幾種？答：1全縱軋法：鋼板延伸方向和原料的縱軸方向重合。2橫軋縱軋法綜合軋法適合連鑄坯。橫軋：鋼板的延伸方向和原料的縱軸方向垂直。橫縱軋法是先橫軋將板坯展寬到所要求的寬度，再轉(zhuǎn)90縱軋。3全橫軋法：用連鑄坯為原料是，全橫軋與縱軋法一樣，產(chǎn)生各向性能異性。4角軋縱軋法：軋件的軸線與軋輥的軸線成一定角度，送入角一般為1545

8、，每對(duì)角線軋一、二道后換成另一對(duì)角線軋制。角軋要注意使軋件能迅速寬展到所要求的寬度，而形狀又不發(fā)生歪斜。5平面形狀控制軋法：首先縱軋12道次，以整板形，稱整形軋制，然后90橫軋寬展，再轉(zhuǎn)90縱軋成材。16.在連軋機(jī)前要切頭尾，其目的是什么？原因何在？答：切頭的目的是為了出去溫度過(guò)低的頭部以免損傷輥面，并防止舌頭、魚尾卡在機(jī)架間的導(dǎo)衛(wèi)裝置或輥道縫隙中。切尾以防后端的魚尾或舌頭給卷取及其后的精整工序帶來(lái)困難。17.熱連軋中為保持終扎溫度一定，最重要最活潑最有效的手段是什么？具體數(shù)值如何？18. 在熱連軋中，輸出輥道速度如何調(diào)節(jié)？19.活套支持器的作用是什么及根本工藝要求？答：其作用，一是緩沖金屬流

9、量的變化，給控制調(diào)整以時(shí)間，并防止成疊進(jìn)鋼，造成事故；二是調(diào)節(jié)各架的軋制速度以保持連軋常數(shù)，當(dāng)各種工藝參數(shù)產(chǎn)生波動(dòng)時(shí)發(fā)出信號(hào)和命令，以便快速進(jìn)展調(diào)整；三是帶鋼能在一定圍保持恒定的小力，防止因力過(guò)大引起帶鋼拉縮，造成寬度不均甚至拉斷。最后幾個(gè)精軋機(jī)架間的活套支持器，還可以調(diào)節(jié)力，以控制帶鋼厚度。根本要求：動(dòng)作反響要快，而且自動(dòng)進(jìn)展控制，并能在活套變化時(shí)始終保持恒力。20.為什么冷軋中采用工藝潤(rùn)滑和力軋制？答：冷軋采用工藝潤(rùn)滑主要作用是減小金屬的變形抗力，這不但有利于保證在已有的設(shè)備能力條件下實(shí)現(xiàn)更大的壓下，而且還可以使軋機(jī)能夠經(jīng)濟(jì)可行地生產(chǎn)厚度更小的產(chǎn)品。此外，采用有效的工藝潤(rùn)滑也直接對(duì)冷軋過(guò)程

10、的發(fā)熱率以及軋輥的溫升起到良好影響。在軋制*些品種時(shí)，采用工藝潤(rùn)滑還可以起到防止金屬粘輥的作用。軋制帶材時(shí)在力作用下，假設(shè)軋件出現(xiàn)不均勻延伸，則沿軋件寬向上的力分布將會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，而延伸較小的一側(cè)則力增大，結(jié)果便自動(dòng)地起到糾正跑偏的作用。有利于軋制更準(zhǔn)確的產(chǎn)品，并可簡(jiǎn)化操作。力軋制的作用有：1防止帶材在軋制過(guò)程中跑偏；2使所軋帶材保持平直和良好多的板形；3降低金屬變形抗力，便于軋制更薄的產(chǎn)品；4可以適當(dāng)調(diào)整軋機(jī)主電機(jī)負(fù)荷的作用。21. 冷軋中力的作用主要有哪幾個(gè)？其容是什么？答：力的主要作用包括：1防止帶鋼在冷軋過(guò)程中跑偏.2使帶鋼保持良好板形,橫向延伸均勻.3降低金屬變形抗力.容：22.

11、 冷軋板帶鋼中三大典型產(chǎn)品是什么？答：金屬鍍層薄板包括鍍錫板與鍍鋅板等、深沖鋼板以汽車板為典型、電工用硅鋼板與不銹鋼板等23. 冷軋中平整工序的作用是什么？答：1供沖壓用的板帶鋼事先經(jīng)過(guò)小壓下率的平整，就可以在沖壓時(shí)不出現(xiàn)滑移線，以一定的壓下率進(jìn)展平整后，鋼的應(yīng)力-應(yīng)變曲線即可不出現(xiàn)屈服臺(tái)階，而理論與實(shí)驗(yàn)研究證明，呂德斯線的出現(xiàn)正是與此屈服臺(tái)階有關(guān)。冷軋板、帶材在退火后再經(jīng)平整，可以使板材的平直度與板面的光潔度有所改善。改變平整的壓下率，可以使鋼板的力學(xué)性能在一定的幅度變化，這可以適應(yīng)不同用途的鍍錫板對(duì)硬度和塑性所提出的不同要求。除此之外，經(jīng)過(guò)雙機(jī)平整或三機(jī)平整還可以實(shí)現(xiàn)較大的冷軋壓下率，以便

12、生產(chǎn)超薄的鍍錫板。24.什么叫最小可軋厚度？怎樣使軋機(jī)軋出更薄的產(chǎn)品？答：1在同一軋機(jī)上軋制板帶材時(shí)，隨著軋件變薄，變形抗力在增大，使壓下越來(lái)越困難，當(dāng)厚度薄到*一限度時(shí)，不管如何加大壓力和反復(fù)軋制多少次，也不可能使產(chǎn)品軋薄，這一極限厚度稱為軋機(jī)最小可軋厚度。2大力減小工作輥直徑，采用多輥軋機(jī)；采用大的力軋制；采用高效率的工藝潤(rùn)滑劑以降低摩擦系數(shù)；適當(dāng)對(duì)帶材進(jìn)展退火軟化處理，減小金屬變形抗力；增加軋輥的剛性；采用高剛度的軋機(jī)。25.什么是軋機(jī)彈跳方程？答：P278 2h=S0+P/K26.用簡(jiǎn)化的P.H圖，推倒預(yù)控AGC模型，推倒輥縫傳遞函數(shù)。推倒P.A的計(jì)算公式。27.板型是指什么？答：3板

13、形是指板帶材的平直度，即是指浪形，瓢曲或旁彎的有無(wú)及程度而言。28.一個(gè)完整的板帶軋制制度應(yīng)包括哪些容，它們的關(guān)系如何？答：主要制度包括：壓下、速度、溫度、力及輥型制度等。29.熱連軋機(jī)制定壓下規(guī)程時(shí)，分配各架壓下量的原則是什么？習(xí)慣上如何分配？30.設(shè)計(jì)冷軋板帶鋼軋制規(guī)程常用的設(shè)計(jì)方法是什么？31.熱連軋粗軋機(jī)布置形式及特點(diǎn)？答：1半連續(xù)式：粗軋機(jī)組由2架可逆式軋機(jī)組成特點(diǎn)：粗軋階段道次可靈活調(diào)整，扎線短，設(shè)備和投資較少，適于產(chǎn)品要求不太高，品種圍又廣的情況，生產(chǎn)能力強(qiáng)，產(chǎn)量高。2全連續(xù)式：粗軋機(jī)組由6架軋機(jī)組成，每架軋制一道，全部為不可逆式，后兩架可也可不實(shí)現(xiàn)連軋?zhí)攸c(diǎn)：適合大批量單一品種的

14、生產(chǎn)，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，設(shè)備多，投資大，軋制流程線或廠房長(zhǎng)。但可采用廉價(jià)的交流電動(dòng)機(jī)。3 3/4連續(xù)式：粗軋機(jī)組由一架可逆式軋機(jī)和三架不可逆式軋機(jī)所組成,最后兩個(gè)機(jī)架用近距離布置使軋件形成連軋。特點(diǎn)：設(shè)備較全連續(xù)式少，投資??；廠房短，生產(chǎn)靈活性大,能適應(yīng)多品種和不同規(guī)格產(chǎn)品的生產(chǎn)；粗軋機(jī)組軋出帶坯的頭尾溫差較全連續(xù)式和半連續(xù)式小，；但軋輥壽命短；操作和維護(hù)較復(fù)雜，耗電量也較大。32.變形的表示方法有哪些？33.軋制過(guò)程的傳動(dòng)力矩的組成。答：Mz軋制力矩，用于使軋件塑性變形所需之力矩。Mm克制軋制時(shí)發(fā)生在軋輥軸承，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等的附加摩擦力矩MK空轉(zhuǎn)力矩，即克制空轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦力矩。Md動(dòng)力矩，此力矩

15、為克制軋輥不均速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力所必需的前三者為靜力矩。34.什么叫過(guò)熱、過(guò)燒？它們的關(guān)系？答：1過(guò)熱就是當(dāng)加熱溫度超過(guò)Ac3繼續(xù)加熱到達(dá)一定溫度時(shí)，鋼的晶粒過(guò)度長(zhǎng)大，從而引起晶粒間的結(jié)合力減弱，模具鋼材的力學(xué)性能惡化的現(xiàn)象。2過(guò)燒就是當(dāng)鋼在高溫下，在強(qiáng)烈氧化介質(zhì)中加熱時(shí)，氧滲透到鋼雜質(zhì)集中的晶粒邊界，使晶界開場(chǎng)氧化和局部熔化，形成脆殼，嚴(yán)重破壞晶粒間的連結(jié)的現(xiàn)象。3產(chǎn)生過(guò)熱的原因有：1)鋼在加熱段的溫度過(guò)高，在均熱段的保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；2)鋼的化學(xué)成分影響鋼的過(guò)熱敏感性，如錳元素使鋼的過(guò)熱傾向增大：鋁元素增加鋼的過(guò)熱敏感性尤為突出；鎢、鉬元素促使鋼的晶粒長(zhǎng)大；而硅的作用相反，促使晶粒細(xì)化。4產(chǎn)生過(guò)燒的原因有：1)鋼的加熱溫度過(guò)高，加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；2氧化性爐氣中加熱易產(chǎn)生過(guò)燒。爐氣的氧化性越強(qiáng)，過(guò)燒越劇烈；3)鋼的化學(xué)成分對(duì)過(guò)燒也有影響。低碳鋼及中碳鋼過(guò)燒的可能性小，合金鋼特別是合金工具鋼、各種高碳鋼都有較大的過(guò)燒危險(xiǎn)性，其中又以含銅鋼最易過(guò)燒。5如何防止：檢查材料是否正確，為了使鋼錠或鋼坯在熱加工過(guò)程中防止過(guò)熱