金属压力加工车间设计之生产工艺流程培训教材

17一月2023第四章生产工艺流程授课教师：彭良贵压力加工车间设计课程17一月2023第4章生产工艺流程

4.1制订生产工艺流程的依据

4.2

钢材生产工艺流程4.3有色金属材料生产工艺流程本章主要内容：17一月20234.1制订生产工艺流程的主要依据生产工艺流程的制订是工艺设计中的一项重要工作，直接关系到整个设计能否满足设计任务书的要求。其制订过程主要考虑：

产品生产方法（依据）

产品技术条件要求（基础）

生产规模（出发点）产品品种生产线类型产品规格生产规模生产工序设备选型产品质量生产方法产品方案生产方案17一月2023冶金压力加工4.1制订生产工艺流程的主要依据17一月20234.2钢材生产工艺流程钢材生产主要生产工序：热加工生产流程钢材生产工艺流程普碳钢/低合金钢生产流程合金钢生产流程冷加工生产流程（包括温轧）矫直平整锻压拉拔轧制穿孔退火处理精整涂镀冷却冷床剪切焊接加热均热坯料准备酸洗清理17一月20234.2钢材生产工艺流程加工工艺制度之坯料选择轧钢坯料初轧坯料模铸钢锭连铸坯料方钢锭模圆钢锭模钢锭模钢锭方坯圆坯板坯异型坯坯料种类、尺寸、形状、重量的选择取决于产品质量、产量、上下游工序能力匹配、生产条件、设备条件及相关技术经济指标要求或制约。17一月20234.2钢材生产工艺流程◆铸坯洁净度（夹杂物数量、类型、尺寸、分布）◆铸坯表面质量（表面裂纹、夹渣、气孔）◆铸坯内部质量（内部裂纹、夹杂物，中心疏松、缩孔、偏析）◆铸坯形状缺陷（鼓肚、脱方、椭圆）表面缺陷清理表面氧化铁皮清理坯料预先热处理（合金钢）加工工艺制度之坯料预处理17一月20234.2钢材生产工艺流程加工工艺制度之坯料加热加热制度加热速度加热温度加热时间燃料选择炉型结构步进式加热炉推钢式加热炉蓄热式热炉焦炉煤气高炉煤气天然气重油/柴油17一月20234.2钢材生产工艺流程坯料加热制度之加热温度加热温度一般根据合金相图、塑性图和再结晶图三图定温的原则确定。为防止过烧，最高温度应低于固相线100～150℃。Wc(%)(℃)1W18Cr4V高速钢的塑性图再结晶图普碳钢最高加热温度和理论过烧温度17一月20234.2钢材生产工艺流程坯料加热制度之加热速度加热速度由金属的塑性和导热性来确定，同时还需考虑相变带来的组织应力的影响。预加热段一加热段二加热段均热段蓄热式加热炉炉型结构钢板加热过程体积变化曲线29十十二月20224.2钢材生产产工艺流流程坯料加热热制度之之加热时时间加热炉长行程装钢机出钢机入炉操作台出炉操作台加热时间间一般由由坯料厚厚度、装装料温度度、炉型型结构等等决定，，通常采采用经验验公式，，也可通通过模型型预报实实现自动动出钢。。连续式加加热炉：：均热炉：：室状炉：：化学成分分相关系系数钢种相关关系数坯料布置置形式参参数坯料厚度度或直径径钢种相关系数数直接热装热装冷装加热炉小时产产量：L为加热炉炉膛膛有效长度，，mn为板坯排数Q为板坯质量，，t；B为板坯宽度，，m；T为板坯加热时时间，h。29十二月月20224.2钢材生产工艺艺流程加工工艺制度度之轧制轧制设计是工工艺设计的核核心，主要任任务是制定变变形程度、轧轧制速度以及及轧制温度等等工艺参数。。变形程度（总变形量、、道次变形量量及其分配））轧制速度（受轧钢工艺艺、轧机结构构、轧机机械械化和自动化化程度等影影响）轧制制温温度度（轧轧件件的的开开轧轧温温度度、、终终轧轧温温度度））轧制制力力（决决定定轧轧制制设设备备和和传传动动力力能能参参数数的的基基础础数数据据））机架架数数、、孔孔型型设设计计、、奥氏氏体体再再结结晶晶区区/未再再结结晶晶区区；；铁铁素素体体区区轧轧制制等等年产产量量、、传传动动力力能能参参数数29十十二二月20224.2钢材生生产工工艺流流程加工工工艺制制度之之冷却却冷却设设计主主要任任务是是确定定冷却却介质质、冷冷却方方式、、冷却却速度度、冷冷却温温度制制度等等工艺艺参数数。冷却介介质（水、、风、、水雾雾、油油、冷冷床等等）冷却方方式（集中中冷却却、分分段冷冷却、、稀疏疏冷却却等））冷却速速度（超快快冷、、快冷冷、缓缓冷、、炉冷冷等））冷却温温度制制度（开冷冷温度度、终终冷温温度、、中间间温度度、空空冷时时间等等）29十十二二月20224.2钢材生生产工工艺流流程加工工工艺制制度之之精整整精整是是工艺艺过程程最后后一个个工序序，依依据产产品的的不同同，可可包括括：矫直平整剪切（横切、纵纵切、切边边、定尺））酸洗热处理（罩退、、连退、、……）表面镀层层（镀锌、、镀锡、、彩涂、、……）机加工29十二月月20224.2钢材生产工艺艺流程现代钢铁生产产工艺流程29十二二月20224.2钢材生产工工艺流程宝钢钢管初轧商品材材产线主要由均热热炉、初轧轧机组、连连轧机组和和精整作业业线等组成成，拥有初初轧生产工工艺最为先先进的技术术和装备。。/baosteel_products/tubePipe/cn/company/company_06.jsp29十十二二月月20224.2钢材材生生产产工工艺艺流流程程厚板板轧轧机机产产品品定定位位是是高高强强度度船船板板、、大大口口径径油油气气输输送送管管线线用用钢钢板板、、高高强强度度建建筑筑结结构构板板、、锅锅炉炉和和压压力力容容器器用用钢钢板板等等高高难难度度厚厚板板产产品品。。宝钢钢年年产产180万吨吨的的5m厚板板产产线线主要要由由轧轧线线设设备备和和热热处处理理设设备备组组成成。。热处处理理线线可可组组织织生生产产调调质质、、正正火火、、正正火火加加回回火火、、回回火火工工艺艺的的钢钢板板。。29十十二二月月20222050mm热轧轧机机组组设设计计年年产产量量450万吨吨。。主主体体设设备备有有德德国国西西马马克克、、西西门门子子等等公公司司成成套套提提供供，，包包括括四四座座大大型型步步进进式式加加热热炉炉、、四四架架带带立立辊辊的的粗粗轧轧机机、、一一台台连连杆杆切切头头飞飞剪剪、、七七架架四四辊辊式式精精轧轧机机、、三三台台地地下下液液压压卷卷取取机机等等设设备备。。1580mm热轧轧机机组组设设计计产产量量280万吨吨。。主主体体设设备备由由日日本本三三菱菱引引进进。。该该设设备备采采用用了了当当时时世世界界领领先先的的定定宽宽侧侧压压机机，，边边部部加加热热器器、、PC轧机机等等多多项项新新技技术术。。1880mm热轧轧机机组组设设计计年年产产量量370万吨吨。。轧轧线线主主体体机机械械设设备备由由日日本本三三菱菱日日立立（（MH）设设计计，，设设备备由由宝宝菱菱重重工工提提供供。。除除常常规规产产品品外外，，机机组组具具有有的的快快速速冷冷却却、、低低温温卷卷取取等等技技术术是是其其适适合合生生产产高高强强钢钢和和各各类类先先进进钢钢。。宝钢钢热热连连轧轧生生产产工工艺艺流流程程4.2钢材材生生产产工工艺艺流流程程29十十二月20224.2钢材生产产工艺流流程H型钢生产产流程29十十二二月20224.2钢材生生产工工艺流流程宝钢线材生生产线线由步进进式加加热炉炉、粗粗轧机机组、、中轧轧机组组、预预精轧轧机组组、精精轧机机组、、减定定径机机组、、影像像探伤伤仪、、测径径仪、、吐丝丝机组组、斯斯太尔尔摩线线和PF线等组组成，，采用用全连连续无无扭控控轧工工艺。。29十二二月20224.2钢材生产工工艺流程宝钢钢管140热轧无缝钢管产产线主体设备由由狄塞尔导导盘二辊式式斜轧穿孔孔机、全浮浮动长芯棒棒连续轧制制机组、采采用CEC的张减机等等组成。。。29十二二月2022宝钢UOE焊管生产工工艺流程4.2钢材生产工工艺流程29十十二二月月2022酸轧轧机机组组生生产产工工艺艺流流程程4.2钢材材生生产产工工艺艺流流程程4.2钢材材生生产产工工艺艺流流程程连退退-镀锌锌-镀锡锡-彩涂涂机机组组生生产产工工艺艺流流程程热镀锌线：经酸洗冷轧后的钢卷开卷后，经过焊接、表面清洗及退火之后进入锌槽镀锌（GI材）或再加热产生锌铁合金（GA材），接着再经过调质轧延及张力整平，最后依不同需求实施后处理或涂油作业。连续退火线：包括清洗、退火、调质压延、涂油、分切及包装等工序。连续涂覆线：生产电磁钢卷时，母材为连退后的钢卷，经开卷、清洗、水性绝缘涂料涂覆、烘培、冷却等工序；

生产彩色钢卷时，母材为冷轧卷，经开卷、清洗、磷酸皮膜处理、底漆涂覆、面漆涂覆、烘培、

冷却等工序。29十十二二月月202229十二月月2022有色金属材料料生产主要工工序：板带箔材生产产流程有色金属材料料生产工艺流流程管棒型材生产产流程矫直平整铣面蚀洗轧制挤/拔退火处理精整涂油清洗喷丸剪切定尺加热均热坯料准备淬火时效4.3有色金属材料料生产工艺流流程29十十二二月2022加工工工艺制制度之之坯料料选择择锭坯类类型半连续续铸锭锭锭模铸铸锭连续铸铸锭4.3有色金金属材材料生生产工工艺流流程锭坯质质量要要求：：化学成成分及及宏观观组织织应符符合标标准之之规定定；尺寸及及偏差差应满满足工工艺要要求；；表面光光洁、、无缺缺陷；；（铣铣面、、刨面面或车车面））内部无无缩孔孔、气气孔、、夹杂杂、偏偏析及及裂纹纹等缺缺陷29十十二月20224.3有色金属属材料生生产工艺艺流程挤制管锭锭坯直径径：挤制管外外径，mm挤制品内内径，mm挤压比挤制棒锭锭坯直径径：挤制型材材锭坯断断面积：：锭坯长度度：或其中，L1为挤压残残料（压压余）长长度，mml1为挤制后后管棒型型材切头头切尾长长度，mmn为每根挤挤制管棒棒型材切切成定尺尺的根数数。锭坯选择择的原则则：根据车间间的规模模和产量量根据产品品的规格格尺寸（板带材材生产常常采用扁扁锭，线线材生产产可采用用圆锭或或方锭，，管棒型材材生产常常采用圆圆锭）根据设备备能力根据制品品的性能能确定锭锭坯厚度度或直径径根据金属属及合金金的工艺艺性质根据铸造造条件29十十二月20224.3有色金属属材料生生产工艺艺流程铝板带箔箔材生产产工艺流流程铝合金牌牌号简介介：1系：99.00%以上工业业纯铝，，电导性性、耐腐腐蚀性、、焊接性性能好、、强度低低2系：Al-Cu合金，强强度高、、耐热性性和加工工性能良良好3系：Al-Mn合金，耐耐蚀性、、焊接性性好、塑塑性好4系：Al-Si合金，耐耐磨性、、高温性性能好5系：Al-Mg合金，耐耐蚀性焊焊接性好好、抗疲疲劳强度度好、只只能冷加加工提高高强度6系：Al-Mg-Si合金，耐耐腐蚀性性能高、、焊接性性好7系：Al-Zn合金，超超高强度度合金韧韧性好、、易加工工8，9系：备用用合金，，塑性、、深冲性性能良好好29十二二月20224.3有色金属材材料生产工工艺流程铝行业产业业链铝材产品分分类汽车用铝合合金分类29十二二月20224.3有色金属材材料生产工工艺流程铝板带箔材材生产工艺艺流程铝液连续铸轧铝锭大板锭连铸连轧铸锭热轧冷轧热轧卷铝箔箔轧铝箔坯料铸轧卷中厚板薄铝板带重熔重熔29十二月月20224.3有色金属材料料生产工艺流流程铝合金带材生产工艺流程包铝：工艺包铝：改改善加工工艺艺性能；防腐蚀包铝：：提高抗蚀性性。轧机减薄轧制1）退火(1)再结晶退火－消除变形工件的加工硬化；(2)低温退火－消除内应力，，适当增加塑性；(3)均匀化退火－－消除成分偏析及内应力。2）淬火（固溶溶处理）将铝合金加热到固溶线线以上保温后快冷，，使第二相来来不及析出，，得到过饱和和、不稳定的的单一固溶体。3）人工时效将淬火后的铝铝合金，在低温加热下保温一一段时间，促使第二相从过饱和、、不稳定的单单一α固溶体中析出出和长大。随时间延长其其强度、硬度度显著升高而而塑性降低。。29十十二二月月20224.3有色色金金属属材材料料生生产产工工艺艺流流程程铝箔箔产产品品生产产工工艺艺流程程分卷卷机机精轧轧机机在薄薄箔箔的的最最后后道道次次将将两两卷卷箔箔料料叠叠在在一一起起(““双合合轧轧制制””).双合合过过程程可可直直接接在在精精轧轧时时或或之之前前进进行行.精制制铝铝箔箔是对对铝铝箔箔进进行行裱裱纸纸、、着着色色、、压压花花、、涂涂蜡蜡、、覆覆塑塑等等二二次次加加工工以以提提高高包包装装性性能能及及美美观观。。29十十二月20224.3有色金属属材料生生产工艺艺流程适用于薄薄箔和中中等箔的的合金（（美国牌牌号）1200-1235-1050-1100-11458011-8111高Fe8006,8079,8021,8014,8023,8150,….适用于厚厚箔的合合金（美国牌牌号）1050,1100-12003102,3105,3003,3005,3004,等…某些5XXX80118006,8014,8150,…29十十二二月20224.3有色金金属材材料生生产工工艺流流程铝合金金管材材生产产工艺艺流程程铝合金金棒型型材生生产工工艺流流程29十二二月20224.3有色金属材材料生产工工艺流程挤压工艺：：挤压比（（λ≥8）挤压温度挤压速度反映挤压筒筒内径与锭锭坯直径关关系的充填填系数（f=1.06～1.15）管材冷轧机机：二辊式多辊式横向多辊旋旋压式等拉拔：管材拉拔前前必须对管管坯进行切切断、退火火、打头、、外表面修修理和内表表面润滑等等处理。29十十二二月月2022根据据所所编编制制的的产产品品方方案案，，撰撰写写典典型型产产品品的的生生产产工工艺艺流流程程。。要求求：：1）可可采采用用流流程程图图或或表表格格等等多多种种形形式式；；2）包包括括主主要要的的工工序序及及主主要要设设备备参参数数；；3）简简略略写写出出各各工工序序典典型型生生产产工工艺艺参参数数及及其其范范围围。。小作作业业第4章生生产产工工艺艺流流程程29十二月月2022结束！第4章生产工艺艺流程9、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。21:53:5521:53:5521:5312/29/20229:53:55PM11、以我独沈久久，愧君相见见频。。12月-2221:53:5521:53Dec-2229-Dec-2212、故故人人江江海海别别，，几几度度隔隔山山川川。。。。21:53:5521:53:5521:53Thursday,December29,202213、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。12月月-2212月月-2221:53:5521:53:55December29,202214、他乡生白白发，旧国国见青山。。。29十二二月20229:53:55下下午21:53:5512月-2215、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。十二月229:53下午午12月-2221:53December29,202216、行动出成果果，工作出财财富。。2022/12/2921:53:5521:53:5529December202217、做前前，能能够环环视四四周；；做时时，你你只能能或者者最好好沿着着以脚脚为起起点的的射线线向前前。。。9:53:55下下午9:53下下午午21:53:5512月月-229、没没有有失失败败，，只只有有暂暂时时停停止止成成功功！！。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、很多事事情努力力了未必必有结果果，但是是不努力力却什么么改变也也没有。。。21:53:5521:53:5521:5312/29/20229:53:55PM11、成功就是是日复一日日那一点点点小小努力力的积累。。。12月-2221:53:5521:53Dec-2229-Dec-2212、世世间间成成事事，，不不求求其其绝绝对对圆圆满满，，留留一一份份不不足足，，可可得得无无限限完完美美。。。。21:53:5521:53:5521:53Thursday,December29,202213、不知香积寺寺，数里入云云峰。。12月-2212月-2221:53:5521:53:55December29,202214、意志坚坚强的人人能把世世界放在在手中像像泥块一一样任意意揉捏。。29十十二月20229:53:55下午午21:53:5512月-2215、楚塞三三湘接，，荆门九九派通。。。。十二月229:53下午午12月-2221:53December29,202216、少年十五五二十时，，步