轧-制PPT课件

.,1,轧制,组员：吴明龙、赵宏学、范彧林、徐诗杰、汪浩、许冬,.,2,轧制,定义：-金属(或非金属)材料在旋转轧辊的压力作用下，产生连续塑性变形，获得要求的截面形状并改变其性能的方法。-轧制：将金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状），因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，这是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产型材、板材、管材。,.,3,以简单理想轧制过程为例，阐述轧制过程的基本概念。,简单理想轧制过程：两轧辊均被驱动，直径相等，转速相同，轧件的机械性质及运动均匀，无外加推力或拉力作用，靠轧辊力实现轧制的过程。,变形区轧件在轧辊作用下产生变形的区域。外区或刚端变形区以外两端不产生变形区域。,轧制过程如图5-23示意图所示。,.,4,1.变形区主要参数,R-轧辊半径咬入角L变形区长度，是接触弧（对应的弧度）的水平投影h0,h1轧件入口厚度和轧后厚度L0,L1轧件轧制前后的长度b0,b1轧件轧制前后的宽度,.,5,工艺参数的定义,.,6,2.轧制过程的金属流动,设：轧件无宽展，垂直截面水平流动速度相同，则按体积不变条件可知，变形区流动速度变化：在轧辊入口：金属的流动速率轧辊表面圆周速度则在变形区存在一个金属流速=轧辊表面园周速度的地方中性面轧辊入口-中性面之间的区间后滑区中性面-轧辊出口之间的区间前滑区，对应的轧辊圆心角称为中性角,.,7,由变形区力平衡和几何条件分析，可导出轧制过程变形与几何条件的内在联系，计算得中性角,-中性角-咬入角-摩擦角，据库仑定律确定,N施加轧件上的力T摩擦力,.,8,3.咬入条件,咬入条件轧件与轧辊接触后，轧辊能把轧件拉入辊缝进行轧制的必要条件。,轧辊与轧件的受力关系如图所示,N施加轧件上的力T摩擦力Nx,Tx分别为其水平分量,-轧件作用力方向与出口区间的夹角-轧件端部与出口的夹角,1.开始咬入的情况,.,9,N施加轧件上的力T摩擦力Nx,Tx分别为其水平分量,由力平衡关系，有,NXTX时，轧件咬入辊缝，则咬入的条件为：,据库仑定律：,则咬入条件为：,.,10,咬入后，在建立稳定的轧制过程中，轧辊对轧件的作用力方向改变。,此时的咬入条件为：,设：作用力方向与出口区间的夹角为，轧件端部与出口的夹角为,当=（轧制开始时），咬入条件,当=0时（轧件充满变形区），则,2.咬入以后的情况,.,11,4.轧制压力,(1)轧制压力的概念,轧制压力是轧制时轧辊施加于轧件的变形力，但通常，轧件施加于轧辊总压力的垂直分量称为轧制压力，见图5-25,.,12,第一项单位压力p的垂直分量第二、三项分别为前、后滑区单位摩擦力t的垂直分量，方向不同。通常这两项比较小，工程上可以忽略，则有：,取平均值形式，有：,P轧制压力p平均单位压力F接触面积（水平投影面积）,.,13,5.轧制力矩,定义：轧制压力P与其作用点到轧制中心线距离（力臂）a的乘积，是确定轧制的主电机和轧辊传动机构负荷的重要参数。计算：,-力臂系数，一般取0.3-0.6,在简单轧制情况下，驱动两辊的轧制力矩,.,14,322轧制方法,1.按轧制温度分类,2.按轧制产品分类,.,15,3.按轧件、轧辊的位置和相对运动关系分类,图5-30,.,16,4.按轧制产品成形特点分类,板带材轧制管材轧制型材轧制线材轧制,5.按轧制产品形状分类,.,17,板带材是板材和带材的总称。,板带材的几何外形特征用宽厚比B/H表征。B/H的大小代表了生产技术的难度。,(1)板带材,一、板带材轧制,.,18,（2）分类,板带材按厚度分为三大类：,按用途可分为：,造船板、锅炉、桥梁、压力容器、汽车、镀层（镀锡、锌）、电工、屋面、深冲等。,按材料类别,板带钢、有色金属板带。,.,19,（3）板带材的技术要求：,尺寸精度板形表面粗糙度性能,（4）板带材的生产方式,.,20,1.中厚板轧制,原始材料：扁锭、初轧板坯、连铸板坯、压铸板坯。,轧制生产工艺流程图,轧制工艺,轧制工艺分三阶段：成形轧制-展宽轧制-精轧,钢板生产：,.,21,2.热带钢轧制,热轧带钢1.288mm,原料：连铸板坯、初轧板坯。,轧制工艺：工艺基本与中厚板相同，但要限制展宽。,轧制钢种,.,22,3.冷带钢轧制,(1)概要,冷轧带钢和薄板,轧制原料：以热轧带钢或钢板为原料，常温轧制,轧制优点：,轧速高（40m/s）道次压下率大表面光洁，板形平直、尺寸精度高机械性能好,使用轧机：单机架可逆式、连续式。产品一般以卷供应。,.,23,（2）工艺流程：,一般工艺流程为：热轧卷料酸洗冷轧退火平整,.,24,二、管材轧制,管材是金属中使用最广的产品，尤其是钢材，就钢管而言，一般尺度范围为：0.1-4000mmX0.01100mm。,生产方法：,无缝管,焊接管,.,25,1.无缝管,(1)热轧无缝钢管,.,26,穿孔：用实心圆管坯经穿孔机穿孔成空心的厚壁管（毛管），常用二辊斜轧穿孔机完成穿孔过程，见图5-35。,两轧辊轴线之间的斜角6-17o，当轧辊运动时，管坯呈螺旋运动前进，在固定的顶头作用下，穿成空心毛管。,.,27,轧管：穿孔机形成的毛管表面极不平整，尺寸精度差。因此，要在自动轧管机上轧成薄壁荒管，然后，再经2-3道次轧制到成品壁厚。总延伸率1.8-2.2,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%,.,28,定径和减径,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-定径要生产直径小的热轧管，需要用减径机减径定、减径机都是连轧机，采用的机架数各不相同，遵守金属体积“秒流量相等原则”。,校直、切管、探伤、入库,.,29,无缝钢管生产工艺,.,30,（2）冷加工无缝钢管,以热轧或热挤压法生产的钢管为坯料进行冷轧、冷拔的制管方法。精度高、强度好、表面光洁度好、尺寸范围广。旋压法是另一种重要的方法，可以生产薄壁、特大和异型断面的管材和旋转体零件。,.,31,2.焊管,利用轧制方法将钢板或带钢弯曲成钢管形状,然后焊接成型的制管方法。,.,32,炉焊管,电焊管,对接焊管搭接焊管,直缝焊管螺旋焊管,.,33,.,34,三、型材轧制,型材轧制主要用于各种型钢生产；有色金属型材主要采用挤压、拉拨生产。型钢在各行各业得到广泛应用。,1.热轧型钢,型钢分类,热轧型钢冷弯型钢,.,35,型钢的轧制方法,在轧辊上加工出轧槽，将两个或两个以上的轧辊轧槽对应装配起来，形成孔型。轧制时通过一系列孔型，达到所要求的尺寸。孔型示意图见图5-40,孔型设计是型钢生产的主要环节,简单断面型钢的轧制角钢轧制槽钢轧制工字钢轧型H钢型的轧制,.,36,.,37,简单断面型钢的轧制,粗轧（延伸）孔型,椭圆-方、菱-方、箱-箱、菱-菱、椭圆-圆延伸孔型可以单独或组合使用，延伸孔型实现大变形延伸，轧出方断面坯料供精轧。,精轧孔型,由粗轧和精轧两环节完成,.,38,角钢轧制,经蝶式孔型系统或扁平孔型系统轧制而成，见图5-42。,.,39,槽钢轧制,蝶式孔型或直线式孔型系统轧成，见图5-43,.,40,工字钢轧型,直线式孔型系统、倾斜式孔型系统轧制而成，见图5-44,.,41,H钢型的轧制,采用万能轧机轧制。成形拐角边缘时，万能轧机与水平式二辊轧边机串联配置。见图5-45,.,42,2.冷弯型钢,冷弯型钢主要有：槽形钢、角形钢、帽形、Z形、V形、方管、矩形管、波纹板、瓦垄板等，见图5-46。,.,43,冷弯型钢优点,冷弯型钢的生产：在冷弯成形机上进行成形，使带钢连续通过顺序排列的3-20架冷轧机，依次成形加工，最后精轧到所要求的形状的生产方法。见图5-47,品种多断面经济合理强度高表面质量高尺寸精确。,.,44,四、线材轧制,线材，也叫盘条，一般直径5.59mm用途：Al、Cu线材主要用于拔制电线。钢线材用作建筑钢筋，制成机械零件。线材轧制用原料,断面尺寸8080mm130130mm；长度322m重量：几十公斤-两吨半,.,45,1线材轧制特点,总延伸率大，轧制温降快，头尾温差大，轧速高（100m/s）机架多，分工细具特殊孔型系统,多辊孔型系统45轧机孔型系统,.,46,多辊孔型系统：三角弧边、三角-圆孔型系统45轧机孔型系统：椭-椭-圆、弧菱-弧菱-圆、