轧钢岗位培训(第二课)

1、Page 21423目录目录孔型孔型与与导卫导卫轧制缺陷轧制缺陷和和调整调整轧钢轧钢 设备设备金属压力加工金属压力加工轧制轧制Page 3第一章金属压力加工1、金属压力加工的概念 利用金属材料在外力作用下产生的塑利用金属材料在外力作用下产生的塑性变形，获得具有一定形状、尺寸和力学性变形，获得具有一定形状、尺寸和力学性能的原材料，毛坯或零件的生产方法。性能的原材料，毛坯或零件的生产方法。（金属塑性加工）（金属塑性加工） 固体具有基本形状，欲将其改变，一是固体本身应具有塑性，二是需要借助外力。Page 42、金属压力加工的种类金属压力加工的分类： 靠压力作用使金属产生塑性变形：锻造、轧制、挤压；

2、靠拉力作用使金属产生塑性变型：拉拔、冲压等。 自由锻自由锻模锻模锻板板料料冲冲压压挤压挤压拉拉拔拔轧制轧制Page 6 轧制的定义： 金属在两个旋转的轧辊之间受到压缩而进行塑性变形的过程。金属可通过轧制获得一定形状、尺寸和性能。 轧制的方式： a.纵轧 b.斜轧 c.横轧 Page 7a.纵轧：轧件纵轴线与轧辊轴线垂直，两个工作轧辊的纵轧：轧件纵轴线与轧辊轴线垂直，两个工作轧辊的 旋旋 转方向相反（转方向相反（型线材、板带材型线材、板带材等）；等）；Page 8b.斜轧：轧件的纵轴线与轧辊轴线成一定的倾斜角，两个 轧辊的旋转方向相同（无缝管生产）；Page 9c.横轧：轧件纵轴线与轧辊轴线平行

3、，两个工作轧辊的旋横轧：轧件纵轴线与轧辊轴线平行，两个工作轧辊的旋 转方向相同（圆形断面的各种转方向相同（圆形断面的各种轴类轴类等等回转体回转体）。）。Page 103、塑性的概念u定义： 所谓塑性，是指固体金属在外力作用下能稳定地产生永久变形而不破坏其完整性的能力。 塑性成形：金属在外力作用下，利用其塑性而使其成型并获得一定力学性能的加工方法 Page 114、塑性的指标p塑性的大小可以由金属在不同变形条件下允许的极限变形量来表示。此极限变形量称为塑性指标。 p由于影响因素复杂，很难找出一种通用的指标来描述塑性。目前只能采用力学及工艺性能的方法来确定各种具体条件下的塑性指标。常用的塑性指标有

4、： 延伸率延伸率 断面收缩率断面收缩率 扭转数或扭转角扭转数或扭转角 极限压缩率极限压缩率 冲击韧性冲击韧性Page 12%100Ll延伸率式中式中L L试样上原始计算长度；试样上原始计算长度； L L断裂前后计算长度的绝对伸断裂前后计算长度的绝对伸长量，即变形后计算长度与变形前计长量，即变形后计算长度与变形前计算长度之差。算长度之差。 延伸率包括了试样的均匀变形和集中的局部变延伸率包括了试样的均匀变形和集中的局部变形两部分的变形总和。所以，延伸率的大小与试样形两部分的变形总和。所以，延伸率的大小与试样的原始计算长度有关，试样越长，集中变形数值的的原始计算长度有关，试样越长，集中变形数值的比值

5、越小，延伸率就越小。比值越小，延伸率就越小。 对圆柱体试样，规定对圆柱体试样，规定L L1010d d 或或 L L5 5d d Page 13%100010FFF断面收缩率式中式中F F0 0试样的原始断面积；试样的原始断面积； F F1 1试样断口处的断面积。试样断口处的断面积。 断面收缩率的大小与试样的原始计算长断面收缩率的大小与试样的原始计算长度无关。因此，用断面收缩率作为衡量材度无关。因此，用断面收缩率作为衡量材料塑性大小指标，得出的数值比较稳定，料塑性大小指标，得出的数值比较稳定，有其优越性。有其优越性。Page 14扭转数扭转数(n)，表示金属在扭转变形条件下，破坏前，表示金属在

6、扭转变形条件下，破坏前的最大扭转数。对于一定尺寸的试件来说，扭转的最大扭转数。对于一定尺寸的试件来说，扭转数数(n)越大，其塑性越好。扭转数可在冷、热扭转越大，其塑性越好。扭转数可在冷、热扭转实验机上测定、可在不同的温度和速度条件下进实验机上测定、可在不同的温度和速度条件下进行实验。行实验。试验时圆柱体试样的一端固定，另一端扭转。试试验时圆柱体试样的一端固定，另一端扭转。试验中试样受到外加扭力的作用，随着试样扭转数验中试样受到外加扭力的作用，随着试样扭转数的不断增加，最后将发生断裂。材料的塑性指标的不断增加，最后将发生断裂。材料的塑性指标用破断前的扭转数用破断前的扭转数(n)或扭转角来表示。或

7、扭转角来表示。 扭转数扭转数(n) 最能反映载荷是以剪切应力为主的塑性最能反映载荷是以剪切应力为主的塑性变形能力。变形能力。扭转数或扭转角扭转数或扭转角Page 155、影响塑性的因素及提高塑性的主要途径金属的化学成分及组织金属的化学成分及组织变形的温度变形的温度速度条件速度条件变形的力学条件变形的力学条件其它因素其它因素影响塑性的主要因素影响塑性的主要因素Page 16 化学成分的影响化学成分的影响 合金元素的影响合金元素的影响 金属组织的影响金属组织的影响 金属的化学成分及组织金属的化学成分及组织Page 17一般认为，纯金属具有较高的塑性，当加入其它一般认为，纯金属具有较高的塑性，当加入

8、其它合金元素后成单相固溶体时也有较好的塑性合金元素后成单相固溶体时也有较好的塑性; ;若所若所含的元素形成化合物时使塑性降低。含的元素形成化合物时使塑性降低。面心立方晶体，如面心立方晶体，如AlAl，NiNi，PbPb，AuAu，AgAg等具有较等具有较高的塑性。体心立方晶体，如高的塑性。体心立方晶体，如FeFe，CrCr，W W，MoMo，P P黄铜等的塑性居次。塑性较低的是六方晶格金黄铜等的塑性居次。塑性较低的是六方晶格金属，如属，如ZrZr，HfHf，TiTi等。等。化学成分的影响化学成分的影响Page 18在合金成分中不溶于固溶体或部分溶于固溶体中在合金成分中不溶于固溶体或部分溶于固溶

9、体中元素将形成某种成分的过剩相存在于晶内或晶界元素将形成某种成分的过剩相存在于晶内或晶界。属于这类的元素有碳化物形成元素，形成金属。属于这类的元素有碳化物形成元素，形成金属间化合物元素，以及硫、铝、硅、铅、锡等等。间化合物元素，以及硫、铝、硅、铅、锡等等。在固溶体中过剩相，对其塑性有非常大的影响。在固溶体中过剩相，对其塑性有非常大的影响。 磷磷冷脆性；冷脆性；硫硫热脆性；热脆性；碳、氮碳、氮时效脆性；时效脆性；氢氢氢脆现象，白点氢脆现象，白点Page 19 铁铁 化学纯铁具有非常大的塑性，但工业纯铁，例如阿姆克铁，其塑性却化学纯铁具有非常大的塑性，但工业纯铁，例如阿姆克铁，其塑性却不完全如此。

10、铸态的阿姆克铁在不完全如此。铸态的阿姆克铁在10001000左右，塑性急剧下降。左右，塑性急剧下降。 合金元素的影响合金元素的影响 碳碳 在碳钢中碳的含量越高，钢的塑性越差，热加工温度范围越窄。在碳钢中碳的含量越高，钢的塑性越差，热加工温度范围越窄。实验证明，含碳量小于实验证明，含碳量小于1.41.4的铸钢，可以很好地经受锻造和轧制的铸钢，可以很好地经受锻造和轧制。当含碳量高于。当含碳量高于1.41.4时，由于析出自由渗碳体和莱氏体，使塑性时，由于析出自由渗碳体和莱氏体，使塑性下降。从铁碳平衡图中可以看出，具有下降。从铁碳平衡图中可以看出，具有1.41.71.41.7的碳钢在很窄的碳钢在很窄的

11、温度范围内形成固溶体。而当含碳量高于的温度范围内形成固溶体。而当含碳量高于1.71.7时，其塑性将由时，其塑性将由钢中的渗碳体和莱氏体的影响程度而定。对于含碳量很高的铸铁钢中的渗碳体和莱氏体的影响程度而定。对于含碳量很高的铸铁，只有在特殊条件下才能进行塑性加工。，只有在特殊条件下才能进行塑性加工。Page 20锰锰奥氏体锰钢，由于低的导热性和大的膨胀系数，使之具有奥氏体锰钢，由于低的导热性和大的膨胀系数，使之具有高的加热速度敏感性。对于大断面的高锰钢来讲，若加热高的加热速度敏感性。对于大断面的高锰钢来讲，若加热速度过快，可能使之产生内裂。锰钢的过热敏感性强，对速度过快，可能使之产生内裂。锰钢的

12、过热敏感性强，对其加热制度应进行严格控制。其加热制度应进行严格控制。当在钢中含有较多的硫和氧时，锰还会起到消除或减轻硫当在钢中含有较多的硫和氧时，锰还会起到消除或减轻硫和氧的有害作用，使钢的塑性提高。和氧的有害作用，使钢的塑性提高。Page 21硫硫硫在固溶体内的溶解度甚微。硫在钢中以硫在固溶体内的溶解度甚微。硫在钢中以FeSFeS、MnSMnS等硫化物等硫化物夹杂的形式存在。如钢中含有合金元素时，还会形成镍、钼夹杂的形式存在。如钢中含有合金元素时，还会形成镍、钼和其它合金元素的硫化物。和其它合金元素的硫化物。一般硫化物具有较高的熔点温度，但某些硫化物的共晶体和一般硫化物具有较高的熔点温度，但

13、某些硫化物的共晶体和化合物的熔点温度较低。显然，如果在钢中的含硫量越多，化合物的熔点温度较低。显然，如果在钢中的含硫量越多，并存在有低熔点的硫的共晶体和化合物时，则钢的塑性将与并存在有低熔点的硫的共晶体和化合物时，则钢的塑性将与变形温度有关。若加热温度高于硫的共晶体和化合物的熔点变形温度有关。若加热温度高于硫的共晶体和化合物的熔点时，则这种钢在变形时会发生断裂，即产生时，则这种钢在变形时会发生断裂，即产生红脆现象红脆现象。Page 22镍镍纯镍具有高塑性，镍可提高纯铁体的强度和塑性纯镍具有高塑性，镍可提高纯铁体的强度和塑性，能减缓钢在加热时晶粒的长大。当在碳钢和低，能减缓钢在加热时晶粒的长大。

14、当在碳钢和低合金钢中，含镍量在合金钢中，含镍量在5%5%以下时，可改善钢在热变以下时，可改善钢在热变形时的塑性。镍可与硫形成硫化物以薄膜形式存形时的塑性。镍可与硫形成硫化物以薄膜形式存在于晶粒的边界上。因此在含镍的钢中提高硫的在于晶粒的边界上。因此在含镍的钢中提高硫的含量会引起钢的红脆现象。含量会引起钢的红脆现象。Page 23铬铬工业用纯铬为脆性材料，在铬中含有氧化物和氮化物的有工业用纯铬为脆性材料，在铬中含有氧化物和氮化物的有害夹杂，这些夹杂分布在晶界上降低晶粒间的结合强度。害夹杂，这些夹杂分布在晶界上降低晶粒间的结合强度。铬为铁素体形成元素，在一系列的奥氏体合金中，含有一铬为铁素体形成元

15、素，在一系列的奥氏体合金中，含有一定量的铬时会产生铁素体的过剩相使钢的塑性下降。铁素定量的铬时会产生铁素体的过剩相使钢的塑性下降。铁素体的高铬合金于再结晶时具有很大的晶粒长大倾向性。因体的高铬合金于再结晶时具有很大的晶粒长大倾向性。因此，为得到所需的组织必须严格控制加工温度范围。在钢此，为得到所需的组织必须严格控制加工温度范围。在钢中加入铬时可使其导热性下降，因此为避免在加热时出现中加入铬时可使其导热性下降，因此为避免在加热时出现裂纹应在较低的温度下进行缓慢而均匀的加热。特别对导裂纹应在较低的温度下进行缓慢而均匀的加热。特别对导热能力低、膨胀系数大的高铬钢热能力低、膨胀系数大的高铬钢( (如如

16、Cr25Cr25、Cr28)Cr28)加热时更加热时更应注意。应注意。Page 24钨、钼、钒钨、钼、钒这些元素都是碳化物形成元素，它们所形成的碳化物极为这些元素都是碳化物形成元素，它们所形成的碳化物极为稳定，为使其溶于基体中需要更高的加热温度和足够的加稳定，为使其溶于基体中需要更高的加热温度和足够的加热时间，这些碳化物能阻止奥氏体在加热时的晶粒长大，热时间，这些碳化物能阻止奥氏体在加热时的晶粒长大，减小钢的过热敏感性。减小钢的过热敏感性。 使钢的强度升高，但塑性下降。使钢的强度升高，但塑性下降。Page 25金属宏观组织的影响金属宏观组织的影响 关于宏观组织对金属塑性的影响，对铸态组织来讲由

17、于含关于宏观组织对金属塑性的影响，对铸态组织来讲由于含有粗大结晶组织和组织排列的不均，通常具有比变形组织有粗大结晶组织和组织排列的不均，通常具有比变形组织更低的塑性。对经变形后的金属来讲，通常细晶组织具有更低的塑性。对经变形后的金属来讲，通常细晶组织具有更高的塑性。更高的塑性。 Page 26金属微观组织的影响金属微观组织的影响 若钢与合金在热加工条件下具有单一的奥氏体若钢与合金在热加工条件下具有单一的奥氏体( (对铁素体对铁素体钢为单一的铁素体钢为单一的铁素体) )组织，而不存在其它过剩相时，则具组织，而不存在其它过剩相时，则具有较高的塑性，如有过剩相存在，或多或少地会使钢与合有较高的塑性，

18、如有过剩相存在，或多或少地会使钢与合金的塑性下降。这种过剩相在轧前的加热过程中将会发生金的塑性下降。这种过剩相在轧前的加热过程中将会发生变化，有些过剩相在加热时溶解于固溶体中，对塑性不产变化，有些过剩相在加热时溶解于固溶体中，对塑性不产生影响，而有些过剩相在加热过程中仍然保存下来，影响生影响，而有些过剩相在加热过程中仍然保存下来，影响金属的塑性。金属的塑性。 Page 276、塑性变形的基本定律1. 体积不变定律 Volume Constance 金属塑性变形前后的体积相等，即体积为常数，也称为不可压缩定律。 V0=Vn=常数 HB L=h b l例题：Page 282. 最小阻力定律 Lea

19、st Resistance 在变形过程中，如果金属质点有可能向各个不同方向移动，在变形过程中，如果金属质点有可能向各个不同方向移动，则每一质点将沿着阻力最小方向移动则每一质点将沿着阻力最小方向移动 。-质点流动阻力最小方向是通过该质点指向金属变形部分周边质点流动阻力最小方向是通过该质点指向金属变形部分周边的法线方向。的法线方向。Page 29物体内性质均匀，工具与金属摩擦系数一致，质点移动时克物体内性质均匀，工具与金属摩擦系数一致，质点移动时克服摩擦力所作的功和质点离自由表面距离成正比。服摩擦力所作的功和质点离自由表面距离成正比。离自由边离自由边界越近，阻力小，必然沿最短法线运动界越近，阻力小

20、，必然沿最短法线运动 Page 307、轧制变形量的表示方法 绝对变形量是指变形的绝对值。一般指压下量、宽展量、延伸量。 例如有一矩形钢坯，轧前的长、宽、高分别为L、B、H，轧后的长、宽、高分别为l、b、h。 压下量即为轧前高度与轧后高度之差；即压下量h=H-h 宽展即为轧后宽度与轧前宽度之差；宽展b=b-B 延伸即为轧后长度与轧前长度之差。延伸=l-L。 相对变形量是指变形的相对值。一般指压下率、宽展率、延伸率 例如，有一矩形钢坯，轧前的长、宽、高分别为L、B、H，轧后的长、宽、高分别为l、b 、h。 压下率即为压下量除以轧前高度的百分数； 宽展率即为宽展量除以轧前宽度的百分数； 延伸率即为

21、延伸量除以轧前长度的百分数。 压下率 宽展率 延伸率%100Hhh%100Bbb%100Lll 宽展轧制时轧件的高度减小，被压下的金属除在长度方向上延伸外，还有一部分金属沿横向流动，使轧件的宽度发生变化，这种横向变形称为宽展。轧件在轧制前后的宽度差叫宽展量，可用下式表示： 式中：b-轧后的轧件宽度，（毫米）；B-轧前的轧件宽度，（毫米）。 当轧件和轧辊的形状不同时，轧钢过程中的宽展有显著差异。bbB 宽展的分类 根据轧制变形的条件，宽展可分为： 1）自由宽展：轧件在轧制时，向横向移动的金属除受轧辊摩擦阻力之外，不受任何其他阻碍和限制。轧件在平辊上轧制或在宽度上有较大余量的扁箱孔中轧制时，就属于

22、自由宽展。 2）限制宽展：轧制时，金属朝横向流动时，除来自轧辊的摩擦阻力外，还受孔型侧壁的阻碍和限制而展宽的量。 采用限制宽展进行轧制，可以使轧件侧边受到一定程度的加工。因此，限制宽展除了能提高轧件的侧边质量外，并可保证轧件的断面尺寸精确，外形规整。但是限制宽展量太大时，容易使金属充入辊缝或锁口，产生耳子或飞边。 3）强迫宽展：轧制时，金属朝横向流动时，除来自轧辊的摩擦阻力外，还受轧辊凸峰的切展而强迫金属沿横向流动而展宽的量。(切分轧制、双槽扁钢轧制)影响宽展的因素 A A、压下量的影响、压下量的影响压下量是影响宽展的主要因素之一，没有压下量就无从谈及宽展。实验表明，随着压下量的增加，宽展也增

23、加。这是因为一方面随高向移位体积加大，宽度方向和纵向移位体积都相应增大，宽展也自然加大。另一方面，当压下量增大时，变形区长度增加，变形区形状参数增大，使纵向金属流动阻力增加，根据最小阻力定律，金属质点沿流动阻力较小的横向流动变得更加容易，因而宽展也应加大。如图 所示B B、轧辊直径的影响、轧辊直径的影响实验曲线表明，随轧辊直径增大，宽展量增大。原因是随轧辊实验曲线表明，随轧辊直径增大，宽展量增大。原因是随轧辊直径增大，变形区长度增大，由接触面摩擦力所引起的纵向流直径增大，变形区长度增大，由接触面摩擦力所引起的纵向流动阻力增大，根据最小阻力定律可知，金属在变形过程中，随动阻力增大，根据最小阻力定

24、律可知，金属在变形过程中，随着纵向流动阻力的增大迫使高向压下来的金属易于横向流动，着纵向流动阻力的增大迫使高向压下来的金属易于横向流动，从而使宽展增大。从而使宽展增大。C C、摩擦系数的影响、摩擦系数的影响摩擦系数和宽展成正比，这是因为摩擦系数增加时，摩擦系数和宽展成正比，这是因为摩擦系数增加时，金属纵向流动所受的阻力比横向流动所受到的阻力金属纵向流动所受的阻力比横向流动所受到的阻力增加得快，这就是说，凡是影响摩擦系数的因素对增加得快，这就是说，凡是影响摩擦系数的因素对宽展都有影响。生产过程中，钢种的更换对摩擦系宽展都有影响。生产过程中，钢种的更换对摩擦系数数 值影响很大。在编制作业计划时应尽

25、量避免频值影响很大。在编制作业计划时应尽量避免频繁调换钢种。繁调换钢种。D D、轧制速度的影响、轧制速度的影响当轧制速度超过当轧制速度超过2-3m/s2-3m/s时，摩擦系数值随着速度增时，摩擦系数值随着速度增加而急剧下降，这就影响到宽展，因摩擦系数加而急剧下降，这就影响到宽展，因摩擦系数 减减小，宽展亦随之减小。小，宽展亦随之减小。 影响宽展的因素 E E、轧制道次的影响、轧制道次的影响实验证明，在总压下量相同的条件下，轧制道次越实验证明，在总压下量相同的条件下，轧制道次越多，总的宽展量越小。多，总的宽展量越小。F F、张力对宽展的影响、张力对宽展的影响实验证明，后张力对宽展有很大影响，而前

26、张力对实验证明，后张力对宽展有很大影响，而前张力对宽展影响很小。原因是轧件变形主要产生在后滑区。宽展影响很小。原因是轧件变形主要产生在后滑区。在后滑区内随着后张力的增大，宽展减小，这是因在后滑区内随着后张力的增大，宽展减小，这是因为在后张力作用下使金属质点纵向流动阻力减小，为在后张力作用下使金属质点纵向流动阻力减小，必然使延伸加大、宽展减小。必然使延伸加大、宽展减小。G G、孔型形状对宽展的影响、孔型形状对宽展的影响孔型形状对宽展量孔型形状对宽展量 影响也是很大的。型钢轧制时，影响也是很大的。型钢轧制时，经常利用孔型形状达到强迫经常利用孔型形状达到强迫宽展和限制宽展的目的。宽展和限制宽展的目的

27、。影响宽展的因素 总延伸系数若坯料的断面面积为F0，成品断面面积为Fn，则总延伸系数为 若F1，F2，F3、Fn为第一、二、三、n道次的轧件轧后面面积。若 为第一、二、三n道次的延伸系数。则 nFF0123,n0121231123;nnFFFFnFFFF00121231123 .nnnFFFF FnF FFFF 上式说明总延伸系数等于各道次延伸系数的相乘积。题一：已知成品横断面积为已知成品横断面积为500mm 500mm 2 2 ，总延伸系数为，总延伸系数为28.828.8，求所，求所用的原料方坯边长为多少？用的原料方坯边长为多少？ 题二：用12012012000mm的坯料轧制6.5mm线材，

28、平均延伸系数为1.28，求总延伸系数是多少？共轧制多少道次？题三：轧前坯料尺寸为90mm90mm150mm，轧后横断面尺寸为70mm97mm，计算该道次的绝对压下量、相对压下量、绝对宽展量和延伸系数各是多少？ 8、轧制速度的计算轧制速度就是与金属接触处的轧辊圆周速度，其计算公式为 =Dn/60式中 轧制速度，m/s； D轧辊工作直径，； n轧辊转速，r/min。 因为轧制速度越高，轧机产量就越高，所以提高轧制速度是现代轧机提高生产率的主要途径之一。但是轧制速度的提高，受到轧机结构和强度、电机能力、机械化与自动化水平、咬入条件、坯料状态以及批量大小等一系列因素的限制。Page 439、轧件咬入的

29、条件咬入在生产中可以发现，有时压下量大了轧件不能轧进去，轧件轧不进去叫不能咬入。如果轧件能轧进去，就称为能咬入。咬入条件：摩擦系数越大，越利于咬入。稳定轧制时的咬入角可比咬入时的咬入角大（最大时可达2倍）。咬入角及摩擦系数是影响轧辊咬入轧件的两个因素。Page 4410、影响咬入的因素及改善咬入的措施咬入角及摩擦系数是影响轧辊咬入轧件的两个因素。在摩擦系数一定时，为了使轧件易于咬入，必须减小咬入角。减小咬入角的方法有以下两种：1.当压下量一定时，增加轧辊的直径；2.当轧辊直径一定时，减小压下量。常采用以下几种措施帮助咬入：当压下量超过允许数值时，把轧件端部加工成截锥形，以减小咬入角。初轧机轧制

30、钢锭时采用小头进钢即是一例。降低咬入时的轧制速度，增加摩擦系数。改变轧制速度，在直流电机驱动的轧机上是最容易做到的，而对大多数不可调速的轧机来说，几乎是不可能的。应用刻痕和堆焊的轧辊，增加轧辊的摩擦系数。但刻痕对轧件表面质量产生有害影响，所以此法通常仅在粗轧前几道次使用。利用冲击力改善咬入条件，即通常所说的强迫喂钢，实际上是在冲击力作用下使轧件前端撞成锥形，从而减小了咬入角的结果。第二章孔型与导卫1、孔型设计基本知识定义：两个或两个以上带槽轧辊在轴面上形成的孔。开口孔，辊缝在孔型周边上闭口孔，辊缝在周边外半闭口孔，控制孔用，辊缝靠近底部或顶部开坯孔型，（延伸，粗轧，压缩）高温大压下，缩小断面，

31、形状变化不大毛轧孔，（荒轧，造型，成型）断面雏形，不均匀变形大精轧孔，（预轧，成前）35个孔，调整尺寸成品孔，最后轧出，获得技术要求的热尺寸孔型分类按用途按配置孔型构成及各部分的作用孔型的组成要素辊缝s : 实际轧钢时两辊环间的间距,包括预设定和弹跳值作用: 调整s可轧不同产品. 实用性高；提高辊强 ，s, 切槽 提高轧辊寿命 摩损后,可调 弥补设计缺陷,温度变化设计原则: 综合考虑弹跳 ,摩损,调整量,辊强和产品尺寸精度.Smin大于弹跳值,避免两辊贴面S小于最小可轧厚度.（异型断面）,辊环接触,辊面不接触参考数据:开坯s=0.03D ,毛轧s=0.02D, 精轧s=0.01D0.05D侧壁

32、斜度y: 垂直的侧壁是没有的.用侧壁和轧辊轴线的垂直夹角正切值表示 作用：形成喇叭口引导轧件进入孔型，出轧槽不易缠辊，利于脱槽。有宽展余地，防止耳子，共用性好。增加轧辊寿命，重车量与斜度的关系：D=2a/sin。异形孔中可以增大侧压量 hc= hz sin 设计原则：综合考虑出孔型轧件的形状和轧件在孔型中的稳定性参考数据: 初轧30%-50% 精轧510% ，延伸箱孔: 1020% 槽口槽底a.由于轧机的弹跳，辊缝的存在是不可避免的。由于轧机的弹跳，辊缝的存在是不可避免的。b.辊缝的存在有利于调整。轧制过程中孔型的磨损使孔型辊缝的存在有利于调整。轧制过程中孔型的磨损使孔型高度增大，调整辊缝可使

33、孔型高度维持固定值，保证轧件高度增大，调整辊缝可使孔型高度维持固定值，保证轧件的几何尺寸；由于轧制过程中条件变化或孔型设计不当，的几何尺寸；由于轧制过程中条件变化或孔型设计不当，调整辊缝可使轧制过程顺利进行。调整辊缝可使轧制过程顺利进行。c.调整辊缝，可在同一孔型中轧出几种不同尺寸的轧件。调整辊缝，可在同一孔型中轧出几种不同尺寸的轧件。在初轧机上，不同规格，不同尺寸的轧件的生产完全靠在在初轧机上，不同规格，不同尺寸的轧件的生产完全靠在相同轧槽中调整辊缝的方法达到的。相同轧槽中调整辊缝的方法达到的。 小结：辊缝的作用孔型的组成要素圆角:孔型角部的圆弧,分内（槽底）、外圆角（槽口） 作用: 减少角

34、部温降，引起的磨损和角部开裂内 减少角部应力集中，提高轧辊强度 调整孔型实际面积和尺寸，改变宽展量和充满度 防止耳子出现尖锐折线，形成折迭外 防止咬入不正时辊环切割轧件，出现表面缺陷 异型孔中减少应力集中，提高辊环强度设计原则:成品孔：R以标准定，r可取小或0从前到后：R、r逐渐减小 初设计时，R取大，r取小值，以便于调整不同外圆角对轧件尺寸的影响孔型构成及各部分的作用孔型的组成要素锁口 t :闭口孔中用来隔开孔型与辊缝的两轧辊间的缝隙作用:控制轧件断面形状，便于闭口孔型调整 设计原则：相邻孔型锁口要上、下交替，防止飞翅； 锁口要大于孔型轧不同厚度时的调整量。参考数据：m=r1+28mm 调整

35、量槽底凸度f：箱形孔型将槽底作成梯形或弧形凸起 作用：轧件在辊道上运行平稳；提高轧槽寿命；翻钢后轧制，抵消单鼓变形，侧面平直，防止出耳子。设计原则：单鼓变形严重，f要大些；成品孔不用，翻钢后如果是高轧件则要少用或不用参考数据：f=06mm,以24为多孔型构成及各部分的作用孔型布置 孔型在轧机上的布置 横向布置纵向布置对称还是非对称？多少个比较合适？怎么顺序？横向主要考虑如何有效利用辊身长度 顺轧制顺序排列，以便于操作正确的备用孔数：切分孔，成品孔多正确的辊环宽度：考虑辊环强度和导卫板的安装 钢辊：bz0.5hk 铁辊：bzhk 侧壁斜度大的孔bz可小些，但以能安装导卫板为限 初轧机 50100

36、、 轨梁大型100150、 三辊开坯60150， 中小型： 50100纵向主要解决非对称布置出现的问题 孔型在水平方向（轧辊轴线）的配置原则 1）辊环的强度条件；2）导卫的安装调整比较方便。孔型在垂直方向（轧制面）的配置 1）轧机尺寸与轧辊直径 名义直径：传动轧辊的齿轮中心距或其节圆直径，用D0。 最大直径：指新轧辊的直径，用Dmax表示。 最小直径：指轧辊报废前的直径，用Dmin表示。 原始直径：D = Dmax+s 辊环直径：指辊身直径，用Dh表示。 轧辊工作直径：也称轧制直径，用Dg表示。 孔型布置 2 2）配辊压力）配辊压力 轧制压力：轧制压力：上下工作辊径不同的轧制称为上下工作辊径不

37、同的轧制称为“压力压力”轧制，轧制，将上下工作辊径的差称为将上下工作辊径的差称为“压力压力”。3 3）轧辊中线、轧制线及孔型中性线）轧辊中线、轧制线及孔型中性线 轧辊中线：轧辊中线：上下两个轧辊水平轴线间距的等分线，亦称轧上下两个轧辊水平轴线间距的等分线，亦称轧辊平均线。辊平均线。 轧制线：轧制线：在轧制面的垂直方向配置孔型的基准线。若不在轧制面的垂直方向配置孔型的基准线。若不采用压力轧制，轧制线就和轧辊中线重合，采用压力轧制采用压力轧制，轧制线就和轧辊中线重合，采用压力轧制，轧制线就位于轧辊中线的上方或下方。，轧制线就位于轧辊中线的上方或下方。 孔型中性线：孔型中性线：上下两个轧辊作用于轧件

38、的力对于轧制面上上下两个轧辊作用于轧件的力对于轧制面上某一水平直线的力矩相等，这一水平直线称为孔型的中性某一水平直线的力矩相等，这一水平直线称为孔型的中性线线 4）已知）已知“压力压力”值值DDg g确定轧制线的位置。确定轧制线的位置。孔型在垂直方向的配置 孔型在垂直方向的配置 图1-5 轧机尺寸与轧辊直径 图采用上压力的配辊情况图采用上压力的配辊情况 下辊轴线轧辊中线轧制线上辊轴线x下上孔型在垂直方向的配置 2、各道次延伸系数的分配原则分配延伸系数 轧件面积计算 孔型尺寸 孔型设计的基本步骤原则:考虑塑性,咬入,辊强,电机,孔型磨损,成型等因素开始道次 f , 塑性,咬入为主； 无铁皮后,

39、辊径大，延伸为主；高温大压下，温度下降后，以精确尺寸为主， 校核 : 总=123n F1 =10F由铁型孔型，确定圆角,斜度,高度,宽度 孔型在轧辊上配置 辊环宽度 ,绘图标尺寸 检验校核咬入辊强,电机负荷,充满度,稳定性轧辊辅件设计 检查样板,导卫装置的设计 孔型设计基本步骤孔型设计基本步骤孔型设计的基本步骤了解产品的技术条件 选择合理的孔型系统 计算道次并合理分配在各架轧机上 钢种特性，变形抗力，摩擦，膨胀产品标准：断面形状、尺寸、公差、压差、性能现厂情况：原料，轧机，平面布置等每种孔型系统各有优缺点，影响到产量，质量，方案对比举例：轧制16m圆钢的成品孔：方-椭-圆 0.9 万能孔型 0

40、.26；椭圆-椭-圆 0.07平总lnln平lnlnln0nFF n= 三辊开坯机 k = 0.30.5大型轧机 k = 0.250.48中型轧机 k = 0.150.27线型轧机 k = 0.170.2小型轧机 k = 0.1 0.3平 由经验定 ： 630，5002，4002 方 =1.211.23 5804 圆 =1.21.264 4302,3005 圆 =1.121.26n取整数 ： 奇列奇道,偶列偶道 负荷均匀;轧机节奏（第一根咬入到第二根钢咬入）相似第一道和最后一道走下轧制线成品道次和成品前分配在不同的机架上各架道次分配原则3、箱形孔型系统的优缺点延伸孔型设计主要作用：压缩轧件断面

41、，影响产量和质量，对成品形状、尺寸影响不大常用孔型：箱形、菱形、椭、园、方、六角孔等。常用系统：箱形孔型系统，菱方，椭方，六角方，椭园，椭方， 椭椭 ，菱菱，混合形。特 点：各有优缺点，间隔出方（或对称轴断面）为主，灵活性大 箱形孔型系统箱形（箱方）孔型系统 1共用性好，改S、换产品尺寸。减少孔型和换棍次数。 2切槽浅、辊强大、（与等面积孔比）、h大。 3变形均匀、磨损小、操作方便、表面质量好。 4温降均匀 5侧面氧化铁皮易脱落、表面质量好。 6有园角和y、形状不准确。 7两向压缩、侧面不易平直。特点 组成 应用 平立平立，平平立立 初轧机、大、中型开坯机、线材粗轧机。 85090、65060

42、、40056、30045。lnln总n 则方孔的个数为n/2 n 21211方432方03FF 33Fa )(111hAAhAbAb)(2222abhhhbhaAabh11h22h2121111aaAAh2121221AAaab中间件的外轮廓尺寸 21,箱方 0.20.45 0.250.35菱方 0.250.4 0.150.3椭方 0.61.6 0.450.55 有强迫宽展椭园 0.350.55 0.250.35椭立椭 0.50.6 0.30.44、椭圆圆孔型系统的优缺点轧件变形均匀；易于去除轧件表面氧化铁皮，成品表面质量好；椭圆件在立椭圆孔型中能自动找正，轧制稳定。延伸系数较小；由于轧件产生

43、反复应力，容易出现中心部分疏松，甚至当钢质不良时会出现轴心裂纹。一般用于轧制塑性较低的合金钢或小型和线材连轧机上。导卫在棒线材生产中的作用（1）正确的将轧件导入轧辊孔型；（2）保证轧件在孔型中稳定的变形，并得到所要求的几何形状和尺寸；（3）顺利地将轧件由孔型中导出，防止缠辊。（4）控制或强制轧件扭转或弯曲变形，按一定的方向运动。（5）轧制任何断面形状的型钢，几乎在所有轧辊的进口和出口都要使用导卫装置。其作用是使轧件能按照所需的状态进出孔型，保证轧件按即定的变形条件进行轧制。尽管孔型设计合理，如果导卫装置的设计或使用不当，也不能轧出合格的产品，并可能造成刮切轧件、挤钢、缠辊，甚至造成断辊或严重的

44、设备事故和人身事故。5、导卫装置的作用与种类导卫就是指在型钢轧制过程中，安装在轧辊孔型前后帮助轧件按既定的方向和状态准确地、稳定地进入和导出轧辊孔型的装置。Page 66导卫的种类： 一般地说，导卫分滚动导卫和滑动导卫，滚动导卫更加稳定，并且可以很方便的调整导辊间的距离，但造价较高，而滑动导卫造价较低，但稳定性没有滚动导卫好，且不易调整。滚动导卫 滚动导卫的基本结构小型钢轧机的滚动导卫形式是多种多样的，根据所过渡的轧件断面可分为：粗轧机组采用大型滚动导卫；中轧机组采用中型滚动导卫；精轧机组采用小型滚动导卫。 滚动导卫的主要部件如下A 导卫盒：用于组装导卫零部件。B 导卫副：作用是承受轧件头部撞

45、击，保证轧件平缓地过渡到导辊弧形槽内。C 磨损件：磨损件由高合金钢精铸而成，比导卫副的耐磨性高，但耐冲击性较差，一般做成较小的部件镶在导卫副内组合使用，以提高导卫装置的使用寿命和经济效益。D 导辊支撑臂：它是用于支撑导辊的主要部件。导辊由辊轴支撑，然后紧固在导辊支撑臂上，在通过调节螺钉可分别进行水平和垂直的两个方向的调整。E 导辊：导辊是滚动导卫上的重要装置，其它部件都是为导辊服务的，导辊可分为平式导辊、菱形导辊、椭圆导辊、及箱形导辊。其工作特点如下平式导辊部分用于箱形（扁椭）轧件导入下一机架，部分用于出口扭转导卫上。菱形导辊的特点是扶持轧件稳定，共用性大。椭圆导辊的特点是导辊磨损均匀，轧件与导辊完全相吻合，轧制事故少，箱形导辊一般用于预切分前孔将箱形轧件正确导出，F 导卫尖：在小型滚动导卫上增装了导卫尖。它的作用是使轧件进一步准确、稳定地送入轧槽，提高产品质量，减少轧制故障。G 轴承：支撑导辊灵活转动的重要部件。导卫轴承工作条