一章軋制過程基本概念授課原理

2024年1月20日1現(xiàn)在軋制技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢：大力開發(fā)高精度軋制技術(shù)

以過程冶金理論為基礎(chǔ)，以低合金鋼為重點(diǎn)，提高產(chǎn)品的冶金質(zhì)量，擴(kuò)大品種提高連鑄比，大力推廣連鑄—連軋工藝及短流程技術(shù)軋制過程連續(xù)化的新進(jìn)展——無頭軋制技術(shù)采用柔性化的軋制技術(shù)軋制過程的自動(dòng)控制和智能控制深加工金屬塑性加工學(xué)——軋制原理緒論2024年1月20日2外形尺寸——產(chǎn)品的最基本條件板帶：厚度，寬度，板形，版凸度，平面形狀

AGC－AutomaticGaugeControl

板形控制：配輥，配輥型曲線，軋制負(fù)荷分配，液壓彎輥技術(shù)控制板形的軋機(jī)：

CVC－ContinuouslyvariableCrownPC－PairCrossHC(W)－HighCrown（Workingrollshift）

DSR－DynamicShapeRoll一、大力開發(fā)高精度軋制技術(shù)金屬塑性加工學(xué)——軋制原理緒論2024年1月20日3二、以過程冶金理論為基礎(chǔ)，以低合金鋼為重點(diǎn)，提高產(chǎn)品的冶金質(zhì)量，擴(kuò)大品種

軋制過程尺寸形狀組織性能冶金過程{}控制軋制和控制冷卻技術(shù)：管線鋼、容器鋼、船板鋼、貝氏體鋼、雙相鋼、TRIP鋼…超級(jí)鋼.退火技術(shù)(冷軋)：罩式退火、連續(xù)退火金屬塑性加工學(xué)——軋制原理緒論2024年1月20日4金屬塑性加工學(xué)——軋制原理緒論3.提高連鑄比，大力推廣連鑄—連軋工藝及短流程技術(shù)節(jié)能，提高成材率及產(chǎn)品質(zhì)量短流程：薄板坯連鑄連軋異型坯管坯連鑄等2024年1月20日5金屬塑性加工學(xué)——軋制原理緒論4.軋制過程連續(xù)化的新進(jìn)展——無頭軋制技術(shù)板帶無頭軋制：冷連軋，CDCM酸洗－冷軋連續(xù)式機(jī)組熱軋：無頭軋制，薄板坯連鑄連軋型鋼：棒線材無頭軋制特點(diǎn)：連續(xù)生產(chǎn)，提高成材率，簡化控制系統(tǒng)，提高產(chǎn)品質(zhì)量2024年1月20日6金屬塑性加工學(xué)——軋制原理緒論5.采用柔性化的軋制技術(shù)多品種，小批量，短交貨期→柔性化軋制技術(shù)：熱軋自由程序軋制技術(shù)型鋼自由程序軋制：無孔型平輥軋制（H型鋼延伸機(jī)組）成品孔，成品前孔共用2024年1月20日7金屬塑性加工學(xué)——軋制原理緒論6.軋制過程的自動(dòng)控制和智能控制自動(dòng)控制：產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督和控制，提高質(zhì)量，降低成本，增加效率。人工智能：過程診斷，優(yōu)化，控制，信息處理2024年1月20日8金屬塑性加工學(xué)——軋制原理緒論7.深加工涂鍍，裁剪，切分，焊接，冷彎，機(jī)械加工，復(fù)合效益明顯，發(fā)展前景廣闊2024年1月20日9金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念軋制過程是靠旋轉(zhuǎn)的軋輥與軋件之間形成的摩擦力將軋件拖進(jìn)輥縫之間，并使之受到壓縮產(chǎn)生塑性變形的過程

軋制：形狀尺寸組織性能

2024年1月20日10金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念1.1變形區(qū)基本參數(shù)簡單軋制過程：上下軋輥直徑相等，轉(zhuǎn)速相同，且均為主動(dòng)輥、軋制過程對兩個(gè)軋輥完全對稱、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、軋件的機(jī)械性質(zhì)均勻2024年1月20日11金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念1.1.1軋制變形區(qū)及其主要參數(shù)1.1.1.1咬入角（α

）Δh＝2（R－Rcos

α）ΔH＝D（1-cosα）變形區(qū)：軋件承受軋輥?zhàn)饔冒l(fā)生塑性變形的部分稱為軋制變形區(qū)2024年1月20日12

當(dāng)α很小時(shí)取

sin≈金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念1.1.1軋制變形區(qū)及其主要參數(shù)2024年1月20日13

金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念1.1.1軋制變形區(qū)及其主要參數(shù)變形區(qū)任意斷面高度2024年1月20日14金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念1.1.1軋制變形區(qū)及其主要參數(shù)1.1.1.2接觸弧長（l

）（1）兩軋輥直徑相等時(shí)的接觸弧長接觸弧長：軋件與軋輥接觸的圓弧的水平投影長度2024年1月20日15金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念1.1.1軋制變形區(qū)及其主要參數(shù)1.1.1.2接觸弧長（l

）（1）兩軋輥直徑不等時(shí)的接觸弧長2024年1月20日16金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念1.1.1軋制變形區(qū)及其主要參數(shù)1.1.1.2接觸弧長（l

）（3）軋輥和軋件產(chǎn)生彈性壓縮時(shí)的接觸弧長*彈性壓縮在冷軋薄板時(shí)比較顯著，熱軋薄板有時(shí)也要考慮彈性壓縮2024年1月20日17金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念1.1.1軋制變形區(qū)及其主要參數(shù)1.1.1.2接觸弧長（l

）（3）軋輥和軋件產(chǎn)生彈性壓縮時(shí)的接觸弧長2024年1月20日18金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念忽略的平方忽略的平方如圖2024年1月20日19金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念；如圖2024年1月20日20金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念如圖2024年1月20日21金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念如圖，—平均單位壓力—壓縮圓柱體單位長度上的壓力，—軋輥和軋件的泊桑系數(shù)；—軋輥和軋件的彈性摸量2024年1月20日22金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念如圖

當(dāng)金屬的彈性壓縮很小并忽略時(shí)，就可得到著名的西齊柯克公式：2024年1月20日23金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念1.1變形區(qū)基本參數(shù)1.1.2軋制變形的表示方法絕對壓下量為軋制前、后軋件厚度H、h之差，即Δh＝H－h(huán)。絕對寬展量為軋制前、后軋件寬度B、b之差，即Δb＝b－B。絕對延伸量為軋制前、后軋件長度L、l之差，即Δl＝l－L。1.1.2.1絕對變形量2024年1月20日24金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念1.1變形區(qū)基本參數(shù)1.1.2軋制變形的表示方法1.1.2.1相對變形量2024年1月20日25金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念1.1變形區(qū)基本參數(shù)1.1.2軋制變形的表示方法1.1.2.1變形系數(shù)表示壓下系數(shù)寬展系數(shù)延伸系數(shù){體積不變定律2024年1月20日26金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念1.2金屬在變形區(qū)內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律1.2.1軋制斷面高向上變形的分布不均運(yùn)變形速度圖和應(yīng)力分布均勻變形理論(剛端理論)不符合實(shí)際不均勻變形理論:比較符合實(shí)際2024年1月20日27金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念1.2金屬在變形區(qū)內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律1.2.1軋制斷面高向上變形的分布不均運(yùn)變形速度圖和應(yīng)力分布（1）沿軋件斷面高度方向上的變形、應(yīng)力和流動(dòng)速度分布都是不均勻；（2）在幾何變形區(qū)內(nèi)，在軋件與軋輥接觸表面上，不但有相對滑動(dòng)，而且還有粘著，所謂粘著系指軋件和軋輥間無相對滑動(dòng)；（3）變形不但發(fā)生在幾何變形區(qū)內(nèi)，而且也產(chǎn)生在幾何變形區(qū)以外，其變形分布都是不均勻的。這樣就把軋制變形區(qū)分成變形過渡區(qū)、前滑區(qū)、后滑區(qū)和粘著區(qū)，見圖（4）在粘著區(qū)內(nèi)有一個(gè)臨界面，在這個(gè)面上金屬的流動(dòng)速度分布均勻，并且等于該處軋輥的水平速度。2024年1月20日28金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念1.2金屬在變形區(qū)內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律1.2.1軋制斷面高向上變形的分布不均運(yùn)變形速度圖和應(yīng)力分布（1）沿軋件斷面高度方向上的變形、應(yīng)力和流動(dòng)速度分布都是不均勻；（2）在幾何變形區(qū)內(nèi)，在軋件與軋輥接觸表面上，不但有相對滑動(dòng)，而且還有粘著，所謂粘著系指軋件和軋輥間無相對滑動(dòng)；（3）變形不但發(fā)生在幾何變形區(qū)內(nèi)，而且也產(chǎn)生在幾何變形區(qū)以外，其變形分布都是不均勻的。這樣就把軋制變形區(qū)分成變形過渡區(qū)、前滑區(qū)、后滑區(qū)和粘著區(qū)，見圖（4）在粘著區(qū)內(nèi)有一個(gè)臨界面，在這個(gè)面上金屬的流動(dòng)速度分布均勻，并且等于該處軋輥的水平速度。不均勻變形理論2024年1月20日29金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念1.2金屬在變形區(qū)內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律1.2.1軋制斷面高向上變形的分布塔爾諾夫斯基實(shí)驗(yàn)

（1）入口處表面變形>中心變形表層流動(dòng)快,變形不均；（2）曲線1、2交點(diǎn)是臨界面位置，在此面上，金屬流動(dòng)和變形均勻（3）出口側(cè)中心變形>表面變形中心層流動(dòng)快;（4）曲線1水平段——粘著區(qū)（5）存在變形過渡區(qū)，過渡區(qū)內(nèi)變形也不均勻。不均勻變形理論塔爾諾夫斯基實(shí)驗(yàn)

2024年1月20日30金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念1.2金屬在變形區(qū)內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律1.2.1軋制斷面高向上變形的分布變形區(qū)形狀系數(shù)實(shí)驗(yàn)

變形區(qū)形狀系數(shù)對變形的影響

（薄件）變形完全深透到軋件內(nèi)部，中心變形>表層變形(主要受外摩擦影響)（厚件）受外端影響,產(chǎn)生表面變形變形不能深透，表面變形>中間變形柯爾巴什尼柯夫?qū)嶒?yàn)2024年1月20日31金屬塑性加工學(xué)——軋制原理1軋制過程的基本概念1.2金屬在變形區(qū)內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律1.2.2沿軋制寬度方向上的流動(dòng)