材料成型概论第三章轧制成型ppt课件

1、资料成型概论资料成型概论n第一章第一章 概述概述n第二章第二章 资料塑性成型的根底资料塑性成型的根底n第三章第三章 轧制成型轧制成型n第四章第四章 挤压成型挤压成型n第五章第五章 锻呵斥型锻呵斥型n第六章第六章 冲压成型冲压成型n第七章第七章 拉拔成型拉拔成型n第八章第八章 陶瓷成型陶瓷成型 3.3 轧制成型设备q在轧制消费中，通常将消费线上机械设备分在轧制消费中，通常将消费线上机械设备分为两类：主要设备、辅助设备为两类：主要设备、辅助设备q主要设备是指完成轧制消费中的轧制变形工主要设备是指完成轧制消费中的轧制变形工序的机械设备，即轧机序的机械设备，即轧机q 主机列由主电机、传动机构、轧机机主

2、机列由主电机、传动机构、轧机机座三大部分组成。座三大部分组成。 轧机的根本构造驱动部分：主电机、主轴、齿轮座、接轴等驱动部分：主电机、主轴、齿轮座、接轴等任务部分：机架、支撑辊、任务辊、压下安装等任务部分：机架、支撑辊、任务辊、压下安装等主电机主电机齿轮座齿轮座主轴主轴联接轴联接轴支承辊支承辊任务辊任务辊机机 架架压下安装压下安装 轧机的根本构造q轧辊：由辊身、辊颈和辊头三部分组成。轧辊：由辊身、辊颈和辊头三部分组成。q辊身辊身轧板带材的用平辊辊身；轧型材的用带有轧板带材的用平辊辊身；轧型材的用带有轧槽组成孔型的型辊辊身。轧槽组成孔型的型辊辊身。q辊颈辊颈位于辊身两侧，用于支承轧辊。位于辊身两

3、侧，用于支承轧辊。q辊头辊头与结合轴相接，用于传送改动力矩使轧辊与结合轴相接，用于传送改动力矩使轧辊旋转的部分。见图旋转的部分。见图 轧机的根本构造q机架：由组装轧辊用的两个铸铁或铸钢的牌坊组成机架：由组装轧辊用的两个铸铁或铸钢的牌坊组成q它接受金属作用在轧辊上的全部压力，对强度和刚它接受金属作用在轧辊上的全部压力，对强度和刚度有较高的要求。度有较高的要求。q机架有闭口式和开口式两种。闭口式机架主要用在机架有闭口式和开口式两种。闭口式机架主要用在轧制负荷大的初轧机和板材轧机上，开口式机架多轧制负荷大的初轧机和板材轧机上，开口式机架多用于像型钢、线材等经常换辊的轧机上。用于像型钢、线材等经常换辊

4、的轧机上。q机架上安装有：轧辊轴承、压下安装、平衡安装、机架上安装有：轧辊轴承、压下安装、平衡安装、导卫安装等。导卫安装等。 轧机的根本构造q齿轮机座：是把电动机的动力传送分配到各个轧辊齿轮机座：是把电动机的动力传送分配到各个轧辊上，使轧辊相互朝着相反方向旋转的安装。上，使轧辊相互朝着相反方向旋转的安装。q二辊或四辊式轧机的齿轮机座有两个齿轮，通常由二辊或四辊式轧机的齿轮机座有两个齿轮，通常由直径相等的人字齿轮所组成，下齿轮为自动的。直径相等的人字齿轮所组成，下齿轮为自动的。 3.3 轧制成型设备加加 热热 炉炉加热坯料以便轧制。可分为预热段、加热段和均热段加热坯料以便轧制。可分为预热段、加热

5、段和均热段冷冷 床床将轧件冷却到将轧件冷却到100100以下，以便精整及包装。冷床有步以下，以便精整及包装。冷床有步进式、链式及螺旋式。进式、链式及螺旋式。剪切机剪切机作用：作用：1 1将轧件切成规定的尺寸；将轧件切成规定的尺寸； 2 2将轧件头尾切掉。将轧件头尾切掉。矫正机矫正机辊式矫正机辊式矫正机管材、棒材矫正机管材、棒材矫正机张力矫正机张力矫正机消费过程中，因加热消费过程中，因加热不均或冷却不均，及不均或冷却不均，及轧辊调整不当，轧件轧辊调整不当，轧件在纵向或横向产生变在纵向或横向产生变形，普通需求矫正机形，普通需求矫正机进展矫正。进展矫正。 3.3 轧制成型设备q轧机型式轧机型式q 按

6、用途划分按用途划分q 按轧机构造划分按轧机构造划分q 按布置方式划分按布置方式划分q 按轧制工序划分按轧制工序划分轧机按用途分类轧机按用途分类q轧机型式按用途划分为：表轧机型式按用途划分为：表3 31 1q初轧机、型钢轧机、板带钢轧机、钢管轧机和特殊用初轧机、型钢轧机、板带钢轧机、钢管轧机和特殊用途轧机钢球轧机、环形件轧机途轧机钢球轧机、环形件轧机q初轧机、型钢轧机以轧辊的名义直径表示型号命初轧机、型钢轧机以轧辊的名义直径表示型号命名。名。q板带钢轧机以轧辊辊身长度表示型号命名。板带钢轧机以轧辊辊身长度表示型号命名。q钢管轧机以其所轧制的钢管最大外径表示型号钢管轧机以其所轧制的钢管最大外径表示

7、型号( (命名命名) )。q特种轧机特种轧机 轧制车轮、轮箍、钢球、齿轮、轴承环等轧制车轮、轮箍、钢球、齿轮、轴承环等轧机按轧辊装配方式分类轧机按轧辊装配方式分类q按轧辊的数目、放置、大小来区分轧机的根本型式按轧辊的数目、放置、大小来区分轧机的根本型式为：表为：表3 32 2q程度式轧机：二辊轧机、三辊轧机、四辊轧机、六程度式轧机：二辊轧机、三辊轧机、四辊轧机、六辊轧机、十二辊轧机、二十辊轧机、二辊穿孔机、辊轧机、十二辊轧机、二十辊轧机、二辊穿孔机、万能轧机万能轧机q立式轧机：轧辊垂直放置的轧机立式轧机：轧辊垂直放置的轧机q万能轧机：在任务机座中既布置有程度辊又布置有万能轧机：在任务机座中既布

8、置有程度辊又布置有立辊的轧机。立辊的轧机。q斜辊轧机：三辊穿孔机、三辊轧管机等斜辊轧机：三辊穿孔机、三辊轧管机等q按轧机布置型式划分：表按轧机布置型式划分：表3 33 3q 单机架式、双机架连轧式单机架式、双机架连轧式 q 横列式、纵串列式横列式、纵串列式q 半延续式、延续式半延续式、延续式q 平立交替式、平立交替式、4545无扭式无扭式轧机按布置型式分类轧机按布置型式分类轧机布置型式表示图轧机布置型式表示图q按轧制阶段划分：按轧制阶段划分：q粗轧机组粗轧机组 q中轧机组中轧机组q预精轧机组预精轧机组q精轧机组精轧机组q减定径机组减定径机组轧机按轧制阶段分类轧机按轧制阶段分类宝钢初轧机宝钢初轧

9、机双机架串列布置双机架串列布置大扬程二辊可逆式大扬程二辊可逆式 上辊最大开度上辊最大开度1900mm 上辊任务开度上辊任务开度1700mm最大轧制力最大轧制力3000吨吨轧辊尺寸轧辊尺寸0-11503100mm主电机功率主电机功率25000KW/台台宝钢初轧机宝钢初轧机6VH连轧机连轧机6VH连轧机连轧机机架立机架立-平交替布置平交替布置每台轧机单独传动每台轧机单独传动设有快速换辊安装设有快速换辊安装最大轧制速度：最大轧制速度：2.23m/s孔型系统：菱孔型系统：菱-方方/园园-椭圆椭圆-园园 活套任务图活套任务图马钢马钢CSP轧机轧机任务辊任务辊F1-F2 950/820F1-F2 950/

10、8202000mm 2000mm 高铬铸钢高铬铸钢 F3-F4 750/660F3-F4 750/6602000mm 2000mm 高铬铸铁高铬铸铁 F5-F7 620/540F5-F7 620/5402000mm 2000mm 合金灰铸铁合金灰铸铁“无限冷硬型复合无限冷硬型复合浇注浇注ICDPICDP支撑辊支撑辊 F1-F7 1500/0F1-F7 1500/01800mm 1800mm 锻钢锻钢 马钢马钢H型钢开坯轧机型钢开坯轧机二辊可逆式二辊可逆式辊身直径辊身直径9501300mm辊长辊长 2800mm 20辊轧机辊轧机 (森吉米尔轧机森吉米尔轧机)辊径进一步减小辊径进一步减小广泛用于轧

11、制难变形材广泛用于轧制难变形材 加热炉区加热炉区Furnace Area 保温辊道Insulated Roller Table夹送辊Pinch Roll粗轧机组粗轧机组Roughing Mill 1H 2V 3H 4V 5H 6VC&C剪C&C Shear中轧机组中轧机组Intermediate Mill 立活套Uploopers7H 8V 9H 10V 11H 12V 13H 14V预精轧机组预精轧机组Prefinishing Mill 侧活套Sidelooper 精轧机组精轧机组Finishing Mill 水箱Water BoxC&D剪C&D Shear2#A 2#B水箱Water Bo

12、xes侧活套Sidelooper减定径机减定径机Reducing and Sizing Mill 吐丝机吐丝机Laying Head STELMOR冷却线冷却线STELMOR Cooling Line 夹送辊Pinch Roll水箱Water Boxes集卷集卷Reform Station 往往P/F线线to P/F Line 3#A 3#B4#宝 钢 高 线 轧 制 工 艺 流 程BAOSTEEL Wire Rod Mill production process flow diagram宝 钢 高 线 轧 制 工 艺 流 程BAOSTEEL Wire Rod Mill production

13、process flow diagram3.4.1 轧钢消费系统3.4.2 轧钢工艺制度3.4.3 板带材轧制3.4.4 型材轧制3.4.5 管材轧制 3.4 轧制成型消费工艺q从铁矿石开采到消费出各种各样的钢材为止，必需从铁矿石开采到消费出各种各样的钢材为止，必需经过炼铁、炼钢和轧钢三个阶段，各个阶段又包括经过炼铁、炼钢和轧钢三个阶段，各个阶段又包括很多复杂的工序。很多复杂的工序。q以下图为从炼铁、炼钢到轧制成材为止的消费工艺以下图为从炼铁、炼钢到轧制成材为止的消费工艺简图。简图。 3.4.1 轧钢消费系统 宝钢工艺流程图：宝钢工艺流程图： 高炉高炉转炉转炉连铸连铸连轧连轧q根据不同的原料来

14、源、产品构造及消费规模，将初根据不同的原料来源、产品构造及消费规模，将初轧机或连铸机与各种废品轧机配套设置，组成各种轧机或连铸机与各种废品轧机配套设置，组成各种轧材消费系统。轧材消费系统。q按消费规模划分有：大型、中型及小型消费系统。按消费规模划分有：大型、中型及小型消费系统。q按产品种类划分有：板带钢、型钢、合金钢及混合按产品种类划分有：板带钢、型钢、合金钢及混合消费系统。消费系统。 3.4.1 轧钢消费系统q板带钢消费系统板带钢消费系统q热轧中厚板、热轧薄板和钢带、冷轧薄板和钢带热轧中厚板、热轧薄板和钢带、冷轧薄板和钢带q近代板带钢消费由于广泛采用先进的延续轧制方法，近代板带钢消费由于广泛

15、采用先进的延续轧制方法，消费规模俞来俞大。现代化宽带钢热连轧机年产量消费规模俞来俞大。现代化宽带钢热连轧机年产量达达300300600600万万t t。q采用连铸板坯作为轧制板带钢的原料是今后开展的采用连铸板坯作为轧制板带钢的原料是今后开展的必然趋势。必然趋势。 3.4.1 轧钢消费系统q型钢消费系统型钢消费系统q热轧线材、热轧棒材、热轧热轧线材、热轧棒材、热轧H H型钢、热轧型钢型钢、热轧型钢q型钢消费系统的规模往往不很大，就规模而言可分型钢消费系统的规模往往不很大，就规模而言可分为大型、中型和小型三种消费系统。为大型、中型和小型三种消费系统。q年产年产100100万万t t以上的称大型消费

16、系统；年产以上的称大型消费系统；年产3030100100万万t t称中型消费系统；年产称中型消费系统；年产3030万万t t以下的称小型消费以下的称小型消费系统。系统。 3.4.1 轧钢消费系统q混合消费系统混合消费系统q一个钢铁企业中可同时消费板带钢、型钢或钢管时一个钢铁企业中可同时消费板带钢、型钢或钢管时称为混合消费系统。称为混合消费系统。q无论在大型、中型和小型的企业中，混合系统都比无论在大型、中型和小型的企业中，混合系统都比较多。较多。q优点可以满足多种类的需求，但对产量和质量的提优点可以满足多种类的需求，但对产量和质量的提高上不如单一的消费系统。高上不如单一的消费系统。 3.4.1

17、轧钢消费系统q合金钢消费系统合金钢消费系统q合金钢的用途、钢种特性及消费工艺都比较特殊，合金钢的用途、钢种特性及消费工艺都比较特殊，资料也比较稀贵，产量不大而产品种类繁多。资料也比较稀贵，产量不大而产品种类繁多。q常属中型或小型的型钢消费系统或混合消费系统。常属中型或小型的型钢消费系统或混合消费系统。q各种轧钢消费系统组成见下表。各种轧钢消费系统组成见下表。 3.4.1 轧钢消费系统q轧材消费系统的开展：轧材消费系统的开展：q向大型化、延续化、自动化方向开展。向大型化、延续化、自动化方向开展。q工艺流程阅历了工艺流程阅历了“长流程到长流程到“短流程的开展过程。短流程的开展过程。q目前目前“长流

18、程和长流程和“短流程共存。短流程共存。q长流程主要吃铁水，短流程主要吃废钢。长流程主要吃铁水，短流程主要吃废钢。 3.4.1 轧钢消费系统 q轧钢消费工艺过程：轧钢消费工艺过程：q 由钢锭或钢坯轧成具有一定规格和性能的钢材由钢锭或钢坯轧成具有一定规格和性能的钢材的一系列加工工序的组合。的一系列加工工序的组合。q在提高质量和产量的同时，力求降低本钱是制定在提高质量和产量的同时，力求降低本钱是制定轧钢消费工艺过程的总义务和总根据。轧钢消费工艺过程的总义务和总根据。q碳素钢和合金钢的根本典型消费工艺过程如以下碳素钢和合金钢的根本典型消费工艺过程如以下图所示。图所示。 3.4.1 轧钢消费系统q轧钢消

19、费工艺过程总包括六大工序：轧钢消费工艺过程总包括六大工序：q 热轧工艺系统热轧工艺系统q坯料预备坯料预备加热加热轧制轧制冷却冷却精整精整验收入库验收入库q 冷轧工艺系统冷轧工艺系统q坯料预备坯料预备酸洗酸洗轧制轧制退火退火精整精整验收入库验收入库q精整包括很多工序环节，不同轧材消费线其精整精整包括很多工序环节，不同轧材消费线其精整包含的工序环节是不同的。但必包括：包含的工序环节是不同的。但必包括：q 定尺材定尺材剪切剪切 矫直矫直 检验检验 标志标志 包装包装q 卷卷 材材卷取卷取 检验检验 标志标志 包装包装 3.4.1 轧钢消费系统 3.4.2 轧钢工艺制度q原料预备及加热原料预备及加热q

20、1.1.原料预备原料预备 钢锭、钢坯和连铸坯优缺陷比较，见下钢锭、钢坯和连铸坯优缺陷比较，见下表。表。q对原料的要求：种类、尺寸和分量；成分、力学性能、对原料的要求：种类、尺寸和分量；成分、力学性能、外表形状等技术要求。外表形状等技术要求。q内部缺陷有：偏析、气泡、缩孔、疏松、内部裂纹及内部缺陷有：偏析、气泡、缩孔、疏松、内部裂纹及非金属夹杂等。非金属夹杂等。q外表缺陷有：裂纹、气孔、结疤、皮下气泡等。外表缺陷有：裂纹、气孔、结疤、皮下气泡等。q外表缺陷的清理：火焰、电弧、风铲和砂轮研磨清理。外表缺陷的清理：火焰、电弧、风铲和砂轮研磨清理。 3.4.2 轧钢工艺制度2.2.原料加热原料加热加热

21、的目的：使原料具有足够的塑性，减小变形抗力加热的目的：使原料具有足够的塑性，减小变形抗力 改善金属内部组织，以便于轧制。改善金属内部组织，以便于轧制。热轧的温度范围：开轧温度热轧的温度范围：开轧温度 低于固相线低于固相线NJE100NJE100150150 终轧温度终轧温度 对亚共析钢高于对亚共析钢高于GSGS线线5050100100加热时间和加热速度：加热时间取决于坯料装炉前的加热时间和加热速度：加热时间取决于坯料装炉前的温度、钢种、加热炉的加热条件及加热速度等。温度、钢种、加热炉的加热条件及加热速度等。 加热速度取决于钢的性质和坯料断面尺寸的大小。加热速度取决于钢的性质和坯料断面尺寸的大小

22、。 3.4.2 轧钢工艺制度3.3.加热缺陷及其防止加热缺陷及其防止氧化铁皮氧化铁皮脱碳脱碳过热过热过烧过烧加热不均加热不均熔化熔化 3.4.2 轧钢工艺制度q轧制工艺制度工艺规程主要包括：轧制工艺制度工艺规程主要包括：q温度制度、压下制度压下规程温度制度、压下制度压下规程q速度制度、张力制度速度制度、张力制度q主要是根据产品种类规格、材质、产品技术条件、主要是根据产品种类规格、材质、产品技术条件、原料条件、设备机械特性和动力特性，运用数学解原料条件、设备机械特性和动力特性，运用数学解析法或数值分析法或图表法进展计算，确定各机架析法或数值分析法或图表法进展计算，确定各机架各道次的变形量压下量、

23、辊缝设定值、轧制温各道次的变形量压下量、辊缝设定值、轧制温度、轧制速度和张力以及在线调整控制方法。度、轧制速度和张力以及在线调整控制方法。q温度制度温度制度q对于热轧系统主要内容是确定加热炉各段加热温度、对于热轧系统主要内容是确定加热炉各段加热温度、加热速度和加热时间，轧机的开轧温度和终轧温度，加热速度和加热时间，轧机的开轧温度和终轧温度，控制冷却的冷却速度、时间和温度。控制冷却的冷却速度、时间和温度。q制定的根据是坯料尺寸、钢种及技术条件、产品规制定的根据是坯料尺寸、钢种及技术条件、产品规格及组织性能要求、金属的塑性、变形抗力和导热格及组织性能要求、金属的塑性、变形抗力和导热性等资料特性。性

24、等资料特性。q对于冷轧系统是指退火制度，主要包括退火温度和对于冷轧系统是指退火制度，主要包括退火温度和退火时间。退火时间。 3.4.2 轧钢工艺制度q压下制度压下制度q压下制度是轧制制度最根本的中心内容，直接关压下制度是轧制制度最根本的中心内容，直接关系着产品的质量、轧机的产量及经济效益。系着产品的质量、轧机的产量及经济效益。q对于型钢和钢管消费系统指孔型设计和压下规程。对于型钢和钢管消费系统指孔型设计和压下规程。q对于板带钢消费系统指辊型设计和压下规程。对于板带钢消费系统指辊型设计和压下规程。 3.4.2 轧钢工艺制度q压下制度压下制度q压下制度的主要内容是选择坯料类型和尺寸，选压下制度的主

25、要内容是选择坯料类型和尺寸，选择轧制方式，确定总变形量和轧制道次数，合理择轧制方式，确定总变形量和轧制道次数，合理分配各道次变形量，确定轧制温度和轧制速度，分配各道次变形量，确定轧制温度和轧制速度，计算咬入条件、轧制力能参数和轧辊校核，设计计算咬入条件、轧制力能参数和轧辊校核，设计孔型或辊型，确定辊缝设定值及调整方法等。孔型或辊型，确定辊缝设定值及调整方法等。 3.4.2 轧钢工艺制度q速度制度速度制度q速度制度的主要内容是确定轧制咬入速度、轧制速速度制度的主要内容是确定轧制咬入速度、轧制速度和抛尾速度，计算轧制时间。度和抛尾速度，计算轧制时间。q对于多道次可逆轧制，绘制轧制速度图。对于多道次

26、可逆轧制，绘制轧制速度图。q对于延续轧制，计算各机架轧制速度及连轧常数。对于延续轧制，计算各机架轧制速度及连轧常数。q轧制速度主要影响轧机产量，连轧过程的连轧关系轧制速度主要影响轧机产量，连轧过程的连轧关系影响轧件尺寸和产品尺寸精度。还经过加工硬化和影响轧件尺寸和产品尺寸精度。还经过加工硬化和再结晶影响产品的组织性能。再结晶影响产品的组织性能。 3.4.2 轧钢工艺制度 3.4.2 轧钢工艺制度q张力制度张力制度q张力制度主要内容是确定连轧过程的各机架间张力张力制度主要内容是确定连轧过程的各机架间张力以及活套器张力控制方法。以及活套器张力控制方法。q对于某一机架，轧机出口处作用在轧件上张力称为

27、对于某一机架，轧机出口处作用在轧件上张力称为前张力，轧机入口处作用在轧件上张力称为后张力前张力，轧机入口处作用在轧件上张力称为后张力q张力的主要作用有：张力的主要作用有：q 调理连轧关系，坚持轧制过程稳定；调理连轧关系，坚持轧制过程稳定；q 调理轧件尺寸，坚持轧件平直，防止轧件跑偏；调理轧件尺寸，坚持轧件平直，防止轧件跑偏； 3.4.3 板带材轧制q板带材轧制指采用纵轧方式在由上下平轧辊构成板带材轧制指采用纵轧方式在由上下平轧辊构成的辊缝中将扁锭或板坯轧制成板带材的成型方法。的辊缝中将扁锭或板坯轧制成板带材的成型方法。q轧制板带材的轧机大多是四辊轧机，轧制箔材轧制板带材的轧机大多是四辊轧机，轧

28、制箔材极薄带用六辊或多辊轧机。粗轧机也采用二极薄带用六辊或多辊轧机。粗轧机也采用二辊可逆式或万能式轧机。辊可逆式或万能式轧机。q板带材的轧制方法有单片轧制、成卷轧制、单机板带材的轧制方法有单片轧制、成卷轧制、单机架可逆轧制、延续式轧制、多辊轧制等几种。架可逆轧制、延续式轧制、多辊轧制等几种。板带材的轧制方法板带材的轧制方法a a单机架四辊可逆轧制；单机架四辊可逆轧制；b b五机架四辊延五机架四辊延续轧制；续轧制；c c单机架多辊可逆轧制单机架多辊可逆轧制 q板带材消费的特点：厚度板带材消费的特点：厚度H.H.长度长度B.B.宽度宽度L Lq外形特点：外形扁平，断面简单，宽厚比外形特点：外形扁平

29、，断面简单，宽厚比大；大；q 单位体积的外表积大。单位体积的外表积大。q运用特点：具有较大的盖护和包容才干；运用特点：具有较大的盖护和包容才干；q 可剪裁、弯曲、冲压和焊接可剪裁、弯曲、冲压和焊接制成各种制成各种q 构件和器件。构件和器件。 3.4.3 板带材轧制q板带材消费的特点：板带材消费的特点： q工艺特点：工艺特点：q 轧制调整和规格变换容易，可实现延续轧制调整和规格变换容易，可实现延续化、自动化和高速化消费；化、自动化和高速化消费；q 轧制压力大，板形和尺寸精度控制较困轧制压力大，板形和尺寸精度控制较困难；难；q 轧制过程轧件温降大，需采取保温措施；轧制过程轧件温降大，需采取保温措施

30、；q 产品技术要求高，需厚度控制和板形控产品技术要求高，需厚度控制和板形控制安装。制安装。 3.4.3 板带材轧制 3.4.3 板带材轧制q中厚板轧制中厚板轧制 q1. 1. 坯料坯料q 扁锭、初轧板坯、连铸板坯和压铸板坯四种。扁锭、初轧板坯、连铸板坯和压铸板坯四种。q2. 2. 轧机型式及布置轧机型式及布置q 二辊可逆式、三辊劳特式、四辊可逆式和万二辊可逆式、三辊劳特式、四辊可逆式和万能式。能式。q 单机架、双机架以及多机架半延续和延续式单机架、双机架以及多机架半延续和延续式布置。布置。q 多采用二辊或四辊可逆式轧机的双机架串列多采用二辊或四辊可逆式轧机的双机架串列式布置。式布置。 3.4.

31、3 板带材轧制3. 3. 工艺流程工艺流程 中厚板轧制工艺普通包括：中厚板轧制工艺普通包括： 坯料预备、加热、除鳞、轧制粗轧和精轧、坯料预备、加热、除鳞、轧制粗轧和精轧、 热热矫直、冷却、初始检验外表检查修磨、矫直、冷却、初始检验外表检查修磨、 剪切、剪切、检验、打印标志等工序环节。检验、打印标志等工序环节。 坯料坯料加热加热轧制轧制热矫直热矫直初始检验初始检验 剪切剪切检验检验打印标志打印标志入库入库中厚板轧制消费工艺流程中厚板轧制消费工艺流程 3.4.3 板带材轧制4. 4. 轧制过程轧制过程 轧制分为粗轧和精轧两个阶段。通常，双机架串列轧制分为粗轧和精轧两个阶段。通常，双机架串列布置的第

32、一架称为粗轧机，第二架称为精轧机。布置的第一架称为粗轧机，第二架称为精轧机。 粗轧的主要义务是利用高温完成成形轧制和展宽轧粗轧的主要义务是利用高温完成成形轧制和展宽轧制，也就是整形、展宽和延伸，将坯料轧制成精轧制，也就是整形、展宽和延伸，将坯料轧制成精轧所需求的宽度和厚度。所需求的宽度和厚度。 精轧的主要义务是将粗轧的雏形轧件轧制到废品厚精轧的主要义务是将粗轧的雏形轧件轧制到废品厚度，并进展厚度精度、板形、组织性能和外表质量度，并进展厚度精度、板形、组织性能和外表质量控制。精轧机需配备厚度控制和板形控制安装。控制。精轧机需配备厚度控制和板形控制安装。 3.4.3 板带材轧制4. 4. 轧制过程

33、轧制过程 粗轧轧制方式有：纵轧法、横轧法、角轧法、综合粗轧轧制方式有：纵轧法、横轧法、角轧法、综合轧制法和平面外形控制法。轧制法和平面外形控制法。 常用的是综合轧制法和平面控制法。常用的是综合轧制法和平面控制法。 综合轧制法普通分为三步，首先纵轧综合轧制法普通分为三步，首先纵轧1 12 2道次以平整道次以平整板坯，然后转板坯，然后转9090横轧展宽，然后再转横轧展宽，然后再转9090纵轧成形。纵轧成形。下页图。下页图。 平面控制法是在综合轧制法开展起来的，主要区别平面控制法是在综合轧制法开展起来的，主要区别在于展宽轧制时经过辊型和厚度控制消除板坯桶形。在于展宽轧制时经过辊型和厚度控制消除板坯桶

34、形。综合轧制及横轧变形情况比较法综合轧制及横轧变形情况比较法 3.4.3 板带材轧制 3.4.3 板带材轧制q带钢热轧带钢热轧 q1. 1. 热轧带钢规格热轧带钢规格: : 厚度厚度1.21.225.4mm25.4mm，宽度，宽度600mm600mm以上。以上。q2. 2. 热轧带钢原料热轧带钢原料: : 连铸板坯或初轧板坯。连铸板坯或初轧板坯。q3. 3. 轧机型式及布置轧机型式及布置q 粗轧机为二辊式、四辊式、万能式粗轧机为二辊式、四辊式、万能式; ;q 精轧机为精轧机为6 68 8架四辊式连轧机组。架四辊式连轧机组。q 根据粗轧机组的机架数和轧制方式，轧机布根据粗轧机组的机架数和轧制方式

35、，轧机布置型式分为：全延续式、置型式分为：全延续式、3/43/4延续式和半延续延续式和半延续式。式。粗轧机：二辊可粗轧机：二辊可逆逆四辊可逆四辊可逆万能轧机万能轧机 3.4.3 板带材轧制 3.4.3 板带材轧制4. 4. 工艺流程工艺流程 带钢热轧工艺普通包括：带钢热轧工艺普通包括： 坯料预备、加热、除鳞、定宽、粗轧、坯料预备、加热、除鳞、定宽、粗轧、( (热卷热卷取、焊接、取、焊接、) )精轧、冷却、剪切、卷取等工序精轧、冷却、剪切、卷取等工序环节。环节。 坯料坯料加热加热除鳞除鳞定宽定宽粗轧粗轧 ( (热热卷取卷取开卷开卷焊接焊接)精轧精轧冷却冷却剪切剪切卷卷取。取。 3.4.3 板带材

36、轧制5. 5. 带钢热轧过程：除鳞、粗轧、精轧三个阶段带钢热轧过程：除鳞、粗轧、精轧三个阶段 除鳞工序是去除坯料在加热过程中外表构成除鳞工序是去除坯料在加热过程中外表构成的氧化铁皮，以提高带钢的外表质量。的氧化铁皮，以提高带钢的外表质量。粗轧是把坯料轧制到精轧轧制阶段所要求的粗轧是把坯料轧制到精轧轧制阶段所要求的厚度并控制轧件宽度。在粗轧阶段的宽度控厚度并控制轧件宽度。在粗轧阶段的宽度控制不但不需展宽，反而采用立辊对宽度方向制不但不需展宽，反而采用立辊对宽度方向进展紧缩进展紧缩( (限制宽展限制宽展) )。精轧是指经粗轧的轧件进入由精轧是指经粗轧的轧件进入由6 68 8架四辊轧架四辊轧机组成的

37、精轧机组被轧成最终产品的工序过机组成的精轧机组被轧成最终产品的工序过程。同中厚板轧制一样，这一过程需进展厚程。同中厚板轧制一样，这一过程需进展厚度控制和板形控制。度控制和板形控制。 3.4.3 板带材轧制q带钢冷轧带钢冷轧 q1. 1. 冷轧带钢规格：厚度冷轧带钢规格：厚度0.10.14mm4mm，宽度，宽度 100 1002000mm2000mm。q2. 2. 冷轧带钢原料冷轧带钢原料: : 热轧带钢或钢板热轧带钢或钢板q3. 3. 轧机型式及布置轧机型式及布置q 四辊式、六辊式、十二辊式、二十辊式，大四辊式、六辊式、十二辊式、二十辊式，大多采用四辊式多采用四辊式5/65/6机架冷连轧轧机。

38、机架冷连轧轧机。q 冷轧机布置型式主要有三种：常规冷轧、单冷轧机布置型式主要有三种：常规冷轧、单一全延续冷轧无头轧制、酸洗一全延续冷轧无头轧制、酸洗- -冷轧结合冷轧结合全延续冷轧。全延续冷轧。 3.4.3 板带材轧制4. 4. 工艺流程工艺流程 坯料和产品的资料、种类规格等的不同以及轧坯料和产品的资料、种类规格等的不同以及轧制方式轧机布置型式的不同，带钢冷轧的工制方式轧机布置型式的不同，带钢冷轧的工艺也不同。艺也不同。 工艺流程普通为：工艺流程普通为：热轧卷热轧卷开卷开卷酸洗酸洗冷轧冷轧退火退火平整平整 重卷或剪切重卷或剪切检查检查包装。包装。 3.4.3 板带材轧制5. 5. 带钢冷轧的工

39、艺特点：带钢冷轧的工艺特点：轧制速度高，可达轧制速度高，可达40 m40 ms s以上；以上；道次压下率大；道次压下率大；产品外表光洁、板形平直、尺寸精度高、力产品外表光洁、板形平直、尺寸精度高、力学性能好；学性能好；冷变形导致加工硬化，使得轧制变形抗力大，冷变形导致加工硬化，使得轧制变形抗力大，需进展中间退火；需进展中间退火；由于大量的变形热和为了保证带钢外表质量，由于大量的变形热和为了保证带钢外表质量，需进展工艺光滑。需进展工艺光滑。带钢常规带钢常规 冷轧机组冷轧机组热轧带卷热轧带卷酸洗机组酸洗机组冷连轧冷连轧延续退火延续退火外表清理外表清理罩式退火罩式退火平整平整废品冷轧卷废品冷轧卷 3

40、.4.3 板带材轧制单一全延续单一全延续 冷轧机组冷轧机组酸洗酸洗- -冷轧结合全延续冷轧结合全延续 冷轧机组冷轧机组带钢冷轧工艺流程框图带钢冷轧工艺流程框图 3.4.4 型材轧制q型材轧制主要用于各种型钢消费。大多数有色金型材轧制主要用于各种型钢消费。大多数有色金属型材主要采用挤压、拉拔的方法消费。属型材主要采用挤压、拉拔的方法消费。q型钢轧制就是：在轧辊上加工出轧槽，然后配辊型钢轧制就是：在轧辊上加工出轧槽，然后配辊构成孔型，轧制时，轧件经过一系列孔型，断面构成孔型，轧制时，轧件经过一系列孔型，断面面积由大变小，长度由短变长，被轧制成外形和面积由大变小，长度由短变长，被轧制成外形和尺寸到达

41、要求的型钢。尺寸到达要求的型钢。q不同断面外形的型钢，其孔型系统不同。不同断面外形的型钢，其孔型系统不同。q热轧型钢消费的开展趋势：热轧型钢消费的开展趋势：q 种类多样化、尺寸精细化、外表无疵化和性能高级种类多样化、尺寸精细化、外表无疵化和性能高级化化q按消费方法分：热轧、热挤压、热锻等热加工型钢；按消费方法分：热轧、热挤压、热锻等热加工型钢；q 冷弯、冷拔等冷加工型钢。冷弯、冷拔等冷加工型钢。q按断面外形分：简单断面型钢按断面外形分：简单断面型钢圆钢圆钢 方钢方钢 扁钢扁钢 角钢；角钢；q 复杂断面型钢复杂断面型钢工字钢工字钢 槽钢槽钢 钢钢轨轨 窗框钢窗框钢q 特殊断面型钢特殊断面型钢轮辋

42、型钢、挡圈轮辋型钢、挡圈型钢等；型钢等；q 3.4.4 型材轧制 3.4.4 型材轧制q棒线材采用延伸孔型系统和精轧孔型系统轧制。棒线材采用延伸孔型系统和精轧孔型系统轧制。 q角钢采用蝶式孔型系统或扁平孔型系统轧制角钢采用蝶式孔型系统或扁平孔型系统轧制 q槽钢采用蝶式孔型系统或直配式孔型系统轧制槽钢采用蝶式孔型系统或直配式孔型系统轧制q工字钢采用直配式或斜配式孔型系统轧制工字钢采用直配式或斜配式孔型系统轧制qH H型钢用万能孔型轧制。型钢用万能孔型轧制。q 其特点是：两个自动程度辊和两个随动的垂直其特点是：两个自动程度辊和两个随动的垂直立辊构成的形似立辊构成的形似X X或或H H形辊缝，可以同

43、时在上下左形辊缝，可以同时在上下左右方向对轧件进展压下。右方向对轧件进展压下。棒线材孔型系统棒线材孔型系统 角钢孔型角钢孔型 a a蝶式系统；蝶式系统；b b扁平系统扁平系统 槽钢孔型槽钢孔型 a a蝶式系统；蝶式系统；b b直配式系统系统直配式系统系统 工字钢孔型工字钢孔型 a a直配式系统；直配式系统； b b斜配式系统斜配式系统 孔型是从中间部位压下孔型是从中间部位压下 孔型是从腰和腿从倾孔型是从腰和腿从倾斜方向压下斜方向压下 H H型钢万能孔型型钢万能孔型 H H型钢的轧制型钢的轧制 q型钢热轧型钢热轧q1. 1. 种类：工字钢，角钢、槽钢、钢轨。种类：工字钢，角钢、槽钢、钢轨。q2.

44、 2. 坯料坯料: : 矩形坯、方坯矩形坯、方坯q3. 3. 轧机型式及布置轧机型式及布置q 二辊式或三辊式开坯机、二辊式型钢轧机，大多采二辊式或三辊式开坯机、二辊式型钢轧机，大多采用用2 23 3列横列式布置，采用不同孔型系统消费。列横列式布置，采用不同孔型系统消费。q 二辊式轧机，采用串列延续式布置，消费小型型钢。二辊式轧机，采用串列延续式布置，消费小型型钢。 3.4.4 型材轧制 3.4.4 型材轧制按轧辊布置不同q型钢主要是采取热轧纵轧方式，有两种精整工艺：型钢主要是采取热轧纵轧方式，有两种精整工艺：短尺倍尺工艺和长尺工艺。短尺倍尺工艺和长尺工艺。q型钢短尺倍尺工艺流程普通为：型钢短尺

45、倍尺工艺流程普通为：q坯料坯料加热加热粗轧粗轧中轧中轧精轧精轧热锯切热锯切 冷却冷却矫直矫直检验检验补矫补矫标志包装标志包装q型钢长尺工艺流程普通为：型钢长尺工艺流程普通为：q坯料坯料加热加热粗轧粗轧中轧中轧精轧精轧冷却冷却矫矫直直冷锯切冷锯切检验检验补矫补矫标志包装标志包装 3.4.4 型材轧制qH H型钢热轧型钢热轧q1. H1. H型钢规格：型钢规格：H100H1001100mm1100mm，B100B100500mm500mm。q2. H2. H型钢原料型钢原料: : 矩形坯、异型坯、板坯矩形坯、异型坯、板坯q3. 3. 轧机型式及布置轧机型式及布置q 二辊式或三辊式开坯机、二辊式型钢

46、轧机，大多采二辊式或三辊式开坯机、二辊式型钢轧机，大多采用用2 23 3列横列式布置，采用孔型法消费窄缘列横列式布置，采用孔型法消费窄缘H H型钢。型钢。q 二辊式轧机、二辊式轧边机、万能轧机，采用串列二辊式轧机、二辊式轧边机、万能轧机，采用串列延续式布置，消费小型延续式布置，消费小型H H型钢及其它常用型钢。型钢及其它常用型钢。 3.4.4 型材轧制 二辊开坯机、万能轧机、轧边机，串列布置主要有：二辊开坯机、万能轧机、轧边机，串列布置主要有： 12 1式、式、 22 1式、式、 13 1式、式、 13 式，式，根据轧机才干可轧制消费中小型或中大型根据轧机才干可轧制消费中小型或中大型H型钢。型

47、钢。工艺流程普通为：工艺流程普通为： 坯料坯料加热加热高压水除鳞高压水除鳞开坯轧制开坯轧制万能粗轧万能粗轧 万能精轧万能精轧控制冷却控制冷却热锯切定尺或倍尺热锯切定尺或倍尺冷却冷却检验检验矫直矫直冷锯切定尺冷锯切定尺标志包装。标志包装。 3.4.4 型材轧制q棒线材热轧棒线材热轧q1. 1. 种类：圆钢、钢筋、方钢、六角钢、扁钢、线材。种类：圆钢、钢筋、方钢、六角钢、扁钢、线材。q2. 2. 坯料坯料: 90: 90150150方坯方坯q3. 3. 轧机型式及布置轧机型式及布置q 二辊式或三辊式开坯机、平二辊式或三辊式开坯机、平/ /立二辊式轧机，悬臂立二辊式轧机，悬臂式轧机、式轧机、4545

48、无扭轧机、无扭轧机、Y Y型轧机、双机座复二重式。型轧机、双机座复二重式。q 开坯机开坯机 + + 连轧机组的半延续式布置连轧机组的半延续式布置q 粗轧连轧机组粗轧连轧机组 + + 复二重围盘式的半延续式布置复二重围盘式的半延续式布置q 全延续式布置全延续式布置 3.4.4 型材轧制q棒材工艺流程普通为：棒材工艺流程普通为：q坯料坯料加热加热粗轧粗轧中轧中轧精轧精轧控制冷却控制冷却飞飞剪倍尺剪倍尺冷床冷却冷床冷却冷剪定尺冷剪定尺检验检验标志包装。标志包装。q线材工艺流程普通为：线材工艺流程普通为：q坯料坯料加热加热粗轧粗轧中轧中轧预精轧预精轧精轧精轧控制控制冷却冷却吐丝机吐丝机散卷控制冷却散卷

49、控制冷却集卷集卷钩式冷却钩式冷却检验检验标志包装。标志包装。 3.4.4 型材轧制 3.4.5 管材轧制q管材消费分为无缝管消费和焊接纳消费。管材消费分为无缝管消费和焊接纳消费。q无缝钢管主要是采用轧制法消费，有色金属主要是采用挤无缝钢管主要是采用轧制法消费，有色金属主要是采用挤压法消费。低塑性高合金钢管、有色金属及难变形金属压法消费。低塑性高合金钢管、有色金属及难变形金属q焊接纳是采用板材弯曲和焊接法消费。焊接纳是采用板材弯曲和焊接法消费。q无缝钢管的成型方法无缝钢管的成型方法q 热加工：热轧、热挤压热加工：热轧、热挤压q 冷加工：冷轧、冷拔、冷旋压冷加工：冷轧、冷拔、冷旋压q无缝钢管无焊缝

50、，整个断面上的强度和外表质量都是一致无缝钢管无焊缝，整个断面上的强度和外表质量都是一致的，能接受较大的压力，保送流体时均匀一致。的，能接受较大的压力，保送流体时均匀一致。 3.4.5 管材轧制n目前管道运输因具有单向性、经济、平安、高效目前管道运输因具有单向性、经济、平安、高效和环保等特点。和环保等特点。n已成为继水路、公路、铁路、航空等四大交通运已成为继水路、公路、铁路、航空等四大交通运输工具之后的第五大交通运输工具。输工具之后的第五大交通运输工具。n是长间隔保送石油、天然气等流体及某些固体物是长间隔保送石油、天然气等流体及某些固体物料的最经济、合理的运输方式。料的最经济、合理的运输方式。无

51、缝管消费无缝管消费热挤压钢管热挤压钢管直缝焊管直缝焊管螺旋焊管螺旋焊管炉焊管炉焊管UO焊管焊管 3.4.5 管材轧制管材轧制无缝钢管热轧无缝钢管热轧 无缝钢管普通是经过热加工消费。其消费过无缝钢管普通是经过热加工消费。其消费过程可分为穿孔、轧制、成型三个阶段。程可分为穿孔、轧制、成型三个阶段。 无缝钢管主要采用斜轧穿孔，延续轧管的方无缝钢管主要采用斜轧穿孔，延续轧管的方式消费，轧制消费周期比较长。式消费，轧制消费周期比较长。其普通工艺流程为：其普通工艺流程为： 管坯管坯加热加热斜轧穿孔斜轧穿孔延续轧管延续轧管再加热再加热定径减径定径减径矫直矫直切管切管检验检验 精整精整废品验收废品验收 3.4

52、.5 管材轧制 无缝管消费工艺无缝管消费工艺无缝钢管工艺流程表示图无缝钢管工艺流程表示图11管坯；管坯；2 2 加热；加热；3 3 穿孔；穿孔；4 4 轧管；轧管；5 5 再加热；再加热；6 6 定径减径；定径减径；7 7 矫直；矫直；8 8 切管；切管；9 9 无损探伤；无损探伤；10 10 水压实验；水压实验；11 11 废品包装废品包装q钢管轧机机组方式：钢管轧机机组方式：q 自动轧管机组自动轧管机组q PPM PPM穿孔与限动芯棒连轧管机组穿孔与限动芯棒连轧管机组q 周期式轧管机组周期式轧管机组q 三辊式斜轧管机组三辊式斜轧管机组q 延续式轧管机组延续式轧管机组 3.4.5 管材轧制q

53、穿孔：用实心圆管坯经穿孔机穿轧成空心的厚穿孔：用实心圆管坯经穿孔机穿轧成空心的厚壁管俗称毛管的轧制工序。壁管俗称毛管的轧制工序。q常用二辊斜轧穿孔机完成穿孔过程。常用二辊斜轧穿孔机完成穿孔过程。q穿孔机两个轧辊的轴线构成一个斜角，普通为穿孔机两个轧辊的轴线构成一个斜角，普通为6 61212近年来增至近年来增至13131717。q当轧辊转动时，使管坯边旋转边前进，即管坯呈当轧辊转动时，使管坯边旋转边前进，即管坯呈螺旋运动前进，遇到固定不动的顶头，实心管坯螺旋运动前进，遇到固定不动的顶头，实心管坯就被穿成空心毛管。就被穿成空心毛管。 3.4.5 管材轧制斜轧穿孔斜轧穿孔毛管毛管芯棒芯棒顶头顶头芯棒

54、芯棒延续轧管延续轧管轧辊轧辊芯棒芯棒斜轧穿孔表示图斜轧穿孔表示图 q轧管：将厚壁毛管在自动轧管机上轧成薄壁荒轧管：将厚壁毛管在自动轧管机上轧成薄壁荒管的工序。管的工序。q穿孔机只能把实心管坯加工成厚壁毛管。穿孔机只能把实心管坯加工成厚壁毛管。q毛管的外表极不平整，尺寸精度差，与废品要求毛管的外表极不平整，尺寸精度差，与废品要求相差很远。相差很远。q需求将厚壁毛管在轧管机上轧成薄壁荒管，然后需求将厚壁毛管在轧管机上轧成薄壁荒管，然后再经再经2 23 3道次轧制到废品壁厚。道次轧制到废品壁厚。 3.4.5 管材轧制q定径和减径：用无芯棒连轧方法对其外圆行加定径和减径：用无芯棒连轧方法对其外圆行加工

55、并减小钢管直径的工序，简称为定减径。工并减小钢管直径的工序，简称为定减径。q定径机通常由三、五或七个机架组成，相邻机架定径机通常由三、五或七个机架组成，相邻机架的轧辊轴线互成的轧辊轴线互成9090布置，每个轧辊只需一个轧槽，布置，每个轧辊只需一个轧槽，采用常见的椭圆采用常见的椭圆- -圆孔型系统。圆孔型系统。q为了消费直径较小的热轧管，需求用减径机减径。为了消费直径较小的热轧管，需求用减径机减径。减径机构造和定径机一样，只是机架数多。通常减径机构造和定径机一样，只是机架数多。通常根据减径量的大小不同，可采用根据减径量的大小不同，可采用9 92424机架组成的机架组成的张力减径机。张力减径机。

56、3.4.5 管材轧制无缝钢管冷加工无缝钢管冷加工用冷加工方法消费无缝钢管主要有冷轧、冷用冷加工方法消费无缝钢管主要有冷轧、冷拔和冷旋压法。拔和冷旋压法。冷轧、冷拔法是以热轧或热挤压法消费的钢冷轧、冷拔法是以热轧或热挤压法消费的钢管为坯料进展加工的，可以获得高精度、管为坯料进展加工的，可以获得高精度、高强度、高外表光洁度、尺寸范围广的薄高强度、高外表光洁度、尺寸范围广的薄壁管。壁管。旋压实践上也是一种冷轧，主要用于消费薄旋压实践上也是一种冷轧，主要用于消费薄壁、特大和异型断面的管材和旋转体零件。壁、特大和异型断面的管材和旋转体零件。 3.4.5 管材轧制焊管焊管焊管消费是将管坯钢板或带钢弯曲成所

57、焊管消费是将管坯钢板或带钢弯曲成所需的钢管外形，然后采用焊接法焊接成钢需的钢管外形，然后采用焊接法焊接成钢管。管。焊管法可以用于消费碳钢，合金钢及有色金焊管法可以用于消费碳钢，合金钢及有色金属管材，外径在属管材，外径在5 54000mm4000mm之间，壁厚普通之间，壁厚普通为为 0.1 0.140mm40mm，特厚壁焊管最大壁厚可到，特厚壁焊管最大壁厚可到达达50mm50mm，长度可达数百米。，长度可达数百米。 3.4.5 管材轧制1.1.按消费方法分按消费方法分按焊接工艺分炉焊管、电焊管电弧焊管、电阻焊按焊接工艺分炉焊管、电焊管电弧焊管、电阻焊管：高频、低频管：高频、低频 两大类。两大类。

58、按焊接焊缝分按焊接焊缝分直缝焊管、螺旋焊管直缝焊管、螺旋焊管 炉焊管又可分为对接炉焊管和搭接炉焊管炉焊管又可分为对接炉焊管和搭接炉焊管 焊管分类焊管分类2.2.按断面外形分按断面外形分简单断面：圆形钢管、方形钢管、椭圆形钢管、三简单断面：圆形钢管、方形钢管、椭圆形钢管、三角形钢管、六角形钢管、菱形钢管、八角形钢管、角形钢管、六角形钢管、菱形钢管、八角形钢管、半圆形钢圆等半圆形钢圆等复杂断面：不等边六角形钢管、五瓣梅花形钢管、复杂断面：不等边六角形钢管、五瓣梅花形钢管、双凸形钢管、双凹形钢管、瓜子形钢管、圆锥形双凸形钢管、双凹形钢管、瓜子形钢管、圆锥形钢管、波纹形钢管、表壳钢管等钢管、波纹形钢管、表壳