軋制考試知識點總結

軋制過程：靠裝轉的乳復與軋件之間摩擦力的作用將軋件拖進輯縫，軟件受壓縮產(chǎn)生型性變

形的過程，通過軋制使軋件具有定的外形、尺寸和機械性能（強度、塑性、硬度、沖擊韌性、

疲憊強度）。

軋諭的目的：1、成形2、得到所需的性能

三個變形工序：穿孔、軋管、定減徑

浮動芯棒:芯棒隨軋件運行;限動芯棒:芯棒自己以規(guī)定的速度運行。精軋：1）均整消退荒管

的內(nèi)外表面缺陷和橢圓度、壁厚勻稱化。用帶芯棒斜軋方法完成。均整后管材直徑擴大3-9%,

長度縮短『6乳2）定減徑：均整后的管材雖然壁厚達到了成品要求，但外圓在橢圓度方面

還難以達到要求，因此，用無芯棒連軋方法對其外圓進行加工肯定徑。熱軋生產(chǎn)無縫管時，

管內(nèi)總是有某種形式的芯棒，因此不行能用熱軋方式生產(chǎn)小直徑的無縫鋼管，一般是用拉拔

和熱軋減徑這兩種方法來生產(chǎn)小尺寸的無縫鋼管。雖然拉拔方式可以生產(chǎn)優(yōu)質管，但是成本

較高。要生產(chǎn)直徑小的熱軋管，需要用減徑機減徑。

管坯預備：原料有軋制管坯（圓坯），連鑄管坯，圓錠（1）首先要清理表面缺陷（2）切斷，主要

冷鋸鋸斷和火焰切割。

定心：在管坯端面中心打孔，防止穿偏，產(chǎn)生壁厚不均。冷定心:生產(chǎn)效率低，金屬消耗大,

精確性好，用于合金，高合金管。熱定心:生產(chǎn)效率高精確性差，采

用氣動，沖頭，打眼。

加熱：加熱溫度應保證穿孔時以塑性最好的溫度。

軋管：主要目的是對穿孔后的毛管連續(xù)加工，加大延長，進-步減小截面（主要是壓縮管壁）

獲得較大的軸向延長，勻稱壁厚和外形，使毛管在尺寸精度、表面質量和組織性能上獲得改

善。

定（減）徑：荒管需要在張力減徑機組（即精軋機）上進一步成型以達到成品管的要求。

焊接鋼管按工藝分：直縫電阻焊、螺旋埋弧焊、直縫埋弧焊

IA1.

咬入角a、壓下量Ah、軋輻直徑：a=

變形區(qū)長度L=V^Ah

變形區(qū)長度：軋件與軋輻接觸弧的水平投影長度，稱為變形區(qū)長度

軋穿孔過程的咬入條件:斜軋穿孔過程，由于有頂頭存在，有兩次咬入。一次咬入:軋件與

輻接觸而產(chǎn)生的摩擦力將軋件拉入變形區(qū)（此時軋件是做螺旋運動）。二次咬入:軋件與頂頭

接觸時，軋輻與軋件間的剩余摩擦克服頂頭的阻力，將金屬連續(xù)拉入變形區(qū)。

壓下量Ah=2R（1-CDSa）變形區(qū)任意斷面高度hx=D（1-COSax）+hs

改善咬入角：咬入條件：〃b>tana；p>a（1）降低al）增加軋輯直徑D2）減小壓下

量（2）增大摩擦角：增大B,也即增大摩擦系數(shù)口。1）轉變軋件或軋輻的表面狀態(tài)：如在

粗軋機軋短上刻痕、焊痕、滾花、打砂等2）合理使用潤滑劑3）在現(xiàn)場不能自然咬入的狀況

下，撒一把沙子或冷氧化鐵皮可改善咬入。（3）合理調(diào)整軋制速度（4）適當考慮軋制溫度的

影響

a

>tan

為什么強迫咬入后可以穩(wěn)定軋制：咬入條件：4>tana穩(wěn)定軋制條件.Ah—可

以看出穩(wěn)定軋制條件更加寬松，所以.??

中性面：金屬流速=軋輯表面圓周速度水平重量的地方

后滑區(qū)：軋轉入口到中性面之間的區(qū)間前滑區(qū)：中性面到軋輻出口之間的區(qū)間

中性面特點：（1）軋輯圓周速度等于軋件運動速度（2）前后滑區(qū)定義+它是前后滑區(qū)分界

面（3）前后滑區(qū)內(nèi)，作用在軋件表面上的摩擦力都只想中性面

前滑值：V.-VX100%后滑值：-VC吧OS/T一-V比X100%,Vh為軋輯出口截面軋件

VVCOSiZ

的速度，V為軋輯圓周速度，vcosa為軋輯在該處圓周速度重量

前滑影響因素：（1）軋輻直徑（2）中性角（3）摩擦系數(shù)（4）軋后軋件寬度（5）張力、

壓下率

寬展的組成：滑動、翻平、鼓形

寬展的分類：自由、限制、強迫

連軋:軋機挨次排列，軋制線上每機架的秒流量保持相等，軋件同時通過兩架或兩架以上軋

機的軋制方式稱為連軋。

卡爾曼微分方程式：假設條件：1）平面變形：軋件寬度與厚度比值，寬度與變形區(qū)長度比值

很大，寬展很小忽視不計△b=0,認為軋件產(chǎn)生平面變形2）勻稱變形：軋件在變形區(qū)內(nèi)沿橫

斷面高度上各點的金屬流淌速度、應力及變形分布勻稱，軋制前軋件中的垂直橫斷面，在通

過變形區(qū)產(chǎn)生朔性變形的過程中仍保持一平面，即沿斷面高度勻稱變形3）變形區(qū)內(nèi)各橫斷

面沿高度方向無剪應力作用（Txy=O），水平法應力。x沿斷面高度勻稱分布。4）軋輯肯定剛

體-沒有彈性變形，扎件為剛塑性體，只有彈性變形，沒有塑性變形。

單位壓力的影響因素：1）相對壓下量：其他條件肯定時，隨相對壓下量增加，接觸弧長度

增加，單位壓力增加2）接觸摩擦系數(shù)：越大，從入口、出口向中性面的單位壓力越大3）

輻徑：與相對壓下量類似，輻徑增加，接觸弧長度增加，單位壓力增加4）張力：張力軋制

使單位壓下量顯著下降，且張力越大，單位壓力越小

扎制時電機輸出的轉動力矩，主要用來克服哪四個力矩：（1）軋制力矩M（2）空轉力矩

Mb（3）附加摩擦力矩Mf（4）靜力矩Mk

軋機效率：換算到電機軸上的軋制力矩與靜力矩之比。在靜力矩中，軋制力矩是有效負荷，

附加摩擦力矩和空轉力矩是無效負荷。

軋后軋件厚度愈小，則前滑值愈大

生產(chǎn)鋼材的方法有軋制、鍛造、擠壓、拉拔等。

軋鋼產(chǎn)品按斷面外形分為：鋼板、鋼管兒，型鋼及其他外形四大類型。

主機列三個基本部分：（1）工作機座：軋輯：以軋制方式直接完成金屬塑性變形的核心零

部件。軋短軸承：支持固定軋輻與軋輻構成輻系。軋輻調(diào)整裝置：調(diào)整軋輻間位置、并在調(diào)

整后固定，以保證所要求的變形。機架：安裝和固定軋輯、軋輯軸承、軋輯調(diào)整裝置、軋輻

平衡裝置、導衛(wèi)裝置等。軋輯導衛(wèi)裝置：用以正確，順當?shù)匾龑к埣M出軋輯。軌座：將機

架固定于基礎上。（2）軋輻的傳動裝置：減速機、齒輪機座、連接軸、聯(lián)軸節(jié)（3）主電機：

直流、溝通電機，供應動力源。

2、幫助設施：軋鋼車間除軋鋼機以外的各種機械設施。⑴切斷設施（2）矯直設施（3）掌握軋件

尺寸與外形的設施⑷表面加工設施⑸改善組織性能設施⑹輸送設施⑺包裝設施

工藝流程：由鋼錠或鋼坯軋制成具有肯定規(guī)格和性能的鋼材的一系列加工工序的組合?；?/p>

工序：坯料預備、坯料加熱、鋼的軋制、精整；原料的清理預備（缺陷清理）、加熱（提高

塑性，降低變形抗力）、軋制（成形、改善機械性能）、冷卻、精整、檢查

原料軋前加熱目的：提高塑性，降低變形抗力

加熱缺陷：過燒：加熱溫度偏高，時間偏長，奧氏體晶粒過分長大晶粒間結合力減弱，鋼的

機械性能破壞，可用熱處理消退過熱：加熱溫度過高，時間過長，不僅金屬晶粒粗大，還使

偏析夾雜富集的晶界發(fā)生氧化或熔化，扎制時發(fā)生碎裂或崩裂，無法補救脫C：原料表面層

所含碳被氧化而削減，使鋼材表面硬度降低，很多合金鋼及低合金鋼不允許脫碳。氧化鐵皮：

金屬表面層的氧化膜，加熱溫度越高時間越長，爐內(nèi)的氧化氣氛越強，則生成的氧化鐵皮越

多，造成金屬燒損，引起鋼材表面缺陷（麻點，鐵皮等）。

軋鋼工序兩大任務：精確成型、改善組織性能

軋鋼機的標稱：L開坯機和型鋼軋機：主要性能參數(shù)是軋輯名義直徑，與其能夠軋制軋件的

最大斷面尺寸有關。按軋輻的公稱（名義）直徑或者人字齒輪的中心距（人字齒輪機座節(jié)圓直徑）

DO來標稱.如“650型鋼軋機”;假如軋鋼機有若干個機座，按最終-架精軋機座的參數(shù)來標稱，

如“連續(xù)式300小型軋機”，即指精軋機座最終一架成品軋機的軋輯公稱直徑為300mm。

2.鋼板軋機：按軋輻輻身長度來標稱，它標志所軋制鋼板或帶鋼（扁鋼）可能的最大寬度，如

1700鋼板軋機，即指軋輯輯身長度為1700mm,3.鋼管和鋼球軋機：按所軋鋼管或鋼球成

品的最大外徑來標稱。如“76無縫軋管機”，即指所軋鋼管的最大外徑為76mm;“140無

縫鋼管軋機”。

軋輻的結構：由輯身、輻頸和轉頭三部分組成。

軋輻重車率:指軋輻從開頭使用到報廢為止，其全部重車量與軋輻名義直徑的百分比（軋輻的

重車量與名義直徑的比值）。

膠木瓦軸承：（1）抗壓強度大，摩擦系數(shù)低（2）質地軟1）耐沖擊2）汲取硬質顆粒

電動壓下裝置：電動壓下裝置是最常用的上柜調(diào)整（壓下）裝置，它的結構與軋輯的移動距離、

壓下速度和工作頻率有關。

壓下螺絲結構：頭部、尾部、螺紋本體

壓下螺絲事故：（1）堵塞事故：電機的最大力矩小于最大堵轉力矩，電機無法啟動以消退

堵塞現(xiàn)象。電機在堵塞過程中所做的功變成壓下螺絲、機架等部件的變形能，在堵塞以后并

沒有消逝，仍以壓力的形式存在，堵塞力矩大于電機的啟動力矩，電機無法轉動。防止措施:

1）解除堵塞載荷，如破壞平安臼等2）用人工，將鋼坯割除或用專用工具（大板手）將其旋松

3）特地設計壓下螺絲的回松機構。（2）自動旋松事故：內(nèi)因:本身結構:快速壓下，a增加，

螺紋自鎖性下降；摩擦角:良好潤滑，P增加，螺紋自鎖性下降。外因:動載荷作用。大部分

緣由:壓下量大、大行程，導致壓下螺絲螺距過大，導致螺紋升角增大，然后大于或接近螺

紋的自鎖角，所以不滿意自鎖條件，所以無自鎖性。防止措施:增加Ml、M2:增加d2、d3;

但同時增加能耗和轉動力矩;增加自鎖性:增加P、降低a；但同時降低壓下速度和壽命;增設

防松裝置，如壓下機構中的制動器等。合理采納壓下制度、軋制速度，降低沖擊。

上根平衡裝置一般有：（1）彈簧式平衡裝置;重錘式平衡裝置;液壓式平衡裝置。采納何種類

型取決于軋機的型式（2）型鋼軋機:調(diào)整量小，采納彈簧平衡。（3）初軋機:調(diào)整量大，快

速、頻繁，采納重錘或液壓平衡。（4）四輻軋機:調(diào)整量小，低速、但要考慮打滑條件，采

納液壓平衡。

閉式機架：形式:它是一個整體框架，上、下橫梁與立柱鑄成一個封閉式的整體框架（機架牌

坊），并通過軌座將其安裝在地基基礎上。特點:強度、剛度大，整體性強;但換輯不便，需要

專用換輯裝置，只能從其側邊換根。應用:軋制力大的初軋機、鋼坯軋機、中厚板軋機等;軋

制力大并且軋制精度高的板帶軋機;軋制精度高的小型軋機、線材軋機等。

開式機架：強度低，換輯便利

立柱截面外形：（1）矮而寬：長矩形、工字形（2）高而窄：方形、短矩形

型材：型材是金屬材料通過軋制、擠出、鑄造等工藝制成的具有肯定斷面外形和尺寸的實心

鋼材.按其斷面外形分為:簡潔斷面型材（圓鋼、方鋼、扁鋼、六角鋼和角鋼）;簡單斷面型材（鋼

軌、工字鋼、槽鋼、窗框鋼及其他異型鋼）;直徑為5-9mm的小圓鋼稱為線材。

連鑄：優(yōu)點：1.簡化生產(chǎn)工序：連鑄可直接得到肯定斷面外形的鑄坯，省去了整模、鑄錠、

脫模、均熱、初軋開坯等工序。2.節(jié)省金屬、成才率高：鋼錠模內(nèi)鋼液由下向上、由外向里

凝固，體積縮小，最終在頭部形成縮孔和疏松，必需切除。3.節(jié)能：連鑄生了一次加熱、一

次軋材（初軋開坯）4.改善勞動條件，提高勞動生產(chǎn)率：連鑄自動化程度高，省區(qū)大量人力。

5.質量好與鑄錠比，連鑄坯內(nèi)部組織勻稱、致密、偏析少、性能穩(wěn)定，表面缺陷少。缺點：

生產(chǎn)小批量，多規(guī)格還料不敏捷：需更換結晶器，結晶器價格昂貴，連鑄機設施較復炸，對

管理和操作的技術水平要求較高。

型材軋制分為：粗軋、中軋和精軋。粗軋的任務：將坯料軋成適用的中間坯。粗軋階段溫

度較高，大壓下，減小斷面尺寸，將坯料軋成中軋需要的中間坯，應當將不勻稱變形盡可能

放在粗軋孔型軋制階段。中軋的任務：使軋件快速延長，進步縮小軋件尺寸，接近成品尺寸。

精軋：為保證產(chǎn)品的尺寸精度，延長量較小。

棒線材軋制新技術：無頭軋制、熱送熱裝、直接軋制、控軋控冷、切分軋制等。

斯太爾摩控冷技術三個熱處理階段：（1）淬火階段：精軋機組后設置一套水冷系統(tǒng)，使帶肋

鋼筋表面淬火形成馬氏體，而芯部保持奧氏體組織，當表層下形成肯定深度的馬氏體后，便

停止淬火處理。（2）回火階段：催貨后，再在空氣中冷卻，由于棒線材各截面內(nèi)外溫度梯

度較大，熱量從芯部傳到表層，使表層馬氏體回火形成回火馬氏體組織或回火索氏體。（3）

最終冷卻階段：棒線材在冷床上緩慢冷卻時芯部的奧氏體轉變成鐵素體和珠光體組織，或鐵

素體、索氏體和貝氏體組織，使得碳和合金元素含量較低的鋼獲得較高的綜合力學性能，降

低鋼材成本。

板帶技術要求：尺寸精確要求高、板型好、表面質量好、性能好

連鑄與軋制連接模式：連續(xù)鑄軋工藝、連鑄坯直接軋制工藝、連鑄坯直接熱裝軋制工藝、低

溫熱裝工藝、常規(guī)冷裝爐軋制工藝

軋制是中厚板生產(chǎn)的成形階段。中厚板的軋制可分為除鱗、粗軋、精軋三個階段。⑴除鱗

任務:將板坯表面的氧化鐵皮（初生和次生氧化鐵皮）去除潔凈，以免壓入鋼板表面形成表面缺

陷。方法:立輯破鱗+高壓水除鱗箱;高壓水除鱗⑵粗軋（展寬軋制）：粗軋階段的主要任務:將

板坯或扁錠展寬到所需要的寬度并進行大壓縮延長。展寬的方法有全縱軋法、綜合軋制法、

全橫軋制法、角軋-縱軋法。

冷卻方式：（1）層流冷卻：水壓穩(wěn)定、流量大、水流為層流（2）水幕冷卻（3）高壓噴水

冷卻

冷軋工藝特點：（1）加工硬化：金屬在再結晶溫度下，隨軋制過程的連續(xù)，強度、硬度增

加，塑性下降（2）潤滑與冷卻作用（3）張力軋制作用：1）通過轉變軋件在變形區(qū)中的應

力狀態(tài)，可顯著地降低單位壓力，削減能量消耗，便于軋制更薄的產(chǎn)品2）改善了金屬的流

淌條件，有利于軋件延長3）防止軋件（帶鋼）在軋制過程中跑偏（即保證正確對中軋制），使

鋼卷緊實齊整，保證冷軋的正常進行4）促使帶材沿寬度方向的延長勻稱，使所軋帶鋼保持

平直，得到良好的板形

為什么冷軋時工作輻多且直徑?。汗ぷ鬏椫睆脚c軋件厚度成正比，但小直徑軋輻缺乏強度

和剛度，所以增加支承輯

冷軋與熱軋相比，尺寸精度更高，質量更好

退火：緩冷（爐冷）、組織粗。正火：空冷，速度快；組織更細

軋制厚度更薄的帶鋼措施：（1）有效地減小金屬在軋制過程中的實際變形抗力，適當支配軟化

熱處理（2）減小工作輻直徑，多輻軋制（3）采納高效率的工藝潤滑劑（4）適當采納張力軋制（5）

增加軋機的剛性，主要是要有效地減小軋輻的彈性壓扁。

剛性系數(shù)k°：單位變形所對應的軋制力，指工作機座產(chǎn)生1mm彈性變形量所需要的軋制力，

N/mm

P-h圖：（1）厚度掌握原理.：可見，彈跳方程和塑性方程在空間的位置即座標系是全都的，

故兩個方程可以聯(lián)立求解。將軋機彈性變形曲線與軋件塑性變形曲線繪制在一個坐標系中，

稱為P-h圖。

常用的厚度掌握方式：調(diào)整壓下（最主要，最有效，常用來消退由于影響軋制壓力的因素所

造成的厚度差，原理是通過調(diào)整原始輯縫來消退各種因素的變化對軋件厚度的影響）、調(diào)整

張力（采用前后張力來轉變軋件塑性變形曲線的變化（斜率）以掌握厚度）和調(diào)整軋制速度

反饋式厚度自動掌握系統(tǒng)：（1）掌握原理:調(diào)壓下-調(diào)厚（2）機座當量剛度：提高剛度系數(shù)

k?？蓽p小工作機座的彈性變形從而提高板厚精度

以下用彈跳方程來分析實現(xiàn)這一過程的原理：

彈跳方程:h=So+P/Ko

方程兩邊取增量（微分）得：

△P

△h=AS0+萬-

考慮到輻縫的調(diào)整量與軋制力的變化相反：

△P

△h=——AS。

引入輯縫調(diào)整系數(shù)Cp:

廣_AS

CP=AP/Ko

由上式可知，只要轉變輯縫調(diào)整系數(shù)Cp,就可以轉變K的值。以下就不同的Cp值所對應的

K值及板厚掌握方式進行分析。

橫向厚差