先进成形与智能技术 习题及答案 第4章

1.中厚板轧制过程中有哪些板形快速调节手段？（1）液压弯辊所谓液压弯辊，就是采用液压缸的压力，使工作辊或支撑辊在轧制过程中产生附加弯曲，以此改变有载辊缝形状，保证钢板的平直度和断面形状合乎要求。弯曲工作辊的方法改变工作辊挠度的机理主要是改变工作辊和支撑辊之间互相弹性压扁量的分布曲线。弯曲支撑辊方法改变工作辊挠度的机理是弯辊力改变了支撑辊的弯曲挠度。对于窄板轧机，采用弯曲工作辊方法比较好；而对于宽板轧机，采用弯曲支撑辊方法比较好。（2）轧辊分段冷却轧辊的热凸度可以对轧辊的磨损、轧辊的弹性变形给以一定程度的补偿，控制轧辊冷却液流量沿辊身长的分布，调节热凸度，影响有载辊缝形状，参与板形控制，这就是轧辊分段冷却。轧辊分段冷却技术在厚板生产中已经得到成功的应用。（3）轧辊的倾辊调整(主要是针对镰刀弯并伴随打的单边浪缺陷)由于液压AGC厚度控制系统，具有轧辊的一侧可以单独进行压下调节的功能，出现了轧辊倾辊调整控制板形的技术。为了使这种调整不影响钢板轧制的厚度，通常采用一端压下，另一端作相应抬升的调整方法。2.热轧带钢除鳞的作用是什么？避免影响带钢表面质量，避免因因氧化铁皮硬脆而加速轧辊磨损3.冷轧带钢张力调整的依据？轧制张应力大小在不超过屈服极限的范围选择，一般取(0.1～0.6)ReH。轧制带材越薄、变形抗力越大，张应力应取较大值。但成品道次，考虑到断带和罩式退火炉的粘卷问题，张应力不能取太大，一般取50N/mm2。4.轧制变形区有哪些重要参数？咬入角α、变形区长l、轧件在出、入口断面上的高度(h1和h0)及宽度(b1和5.为什么轧制时强制咬入后能够实现稳定轧制？因为稳定轧制条件(4-32)对摩擦力的要求比咬入条件(4-14)低。6.如何准确测定轧制过程前滑和后滑的数值？通过实验进行测定，用冲子在轧辊表面上打出两个小坑，如果将冲坑的距离视为l，则轧制时留在轧件表面上的两个冲坑印痕之间的距离即为l17.轧制力计算时的基本假设是什么？（1）轧制时，轧辊产生弹性压扁，使变形区长度增长，常近似地认为按触弧为平板压缩；（2）轧制薄板时，可将圆弧看成直线；（3）接触弧用抛物线代替圆弧；（4）采用圆弧方程，但改用极坐标，以利求解。8.采利柯夫单位压力公式的局限性及适用范围？公式中没有考虑金属材料在变形过程中的加工硬化现象的影响，而且在变形区内没有考虑黏着区的存在。以直线代替圆弧的接触弧方程只有对冷轧薄板时比较接近，此时弦弧差别较小，冷轧薄板时黏着现象不太显著，所以采利柯夫公式应用在冷轧薄板情况下是比较准确的。9.西姆斯(Sims)公式主要用来计算哪种轧制过程？热轧带钢10.斯通(Stone)公式主要用来计算哪种轧制过程？冷轧带钢11.简述如何实现极薄带的轧制。二十辊轧机的辊系如何布置？（1）应减少工作辊的直径，因为工作辊的弹性压扁在轧制极薄带材时可能等于或大于带材的厚度，使用直径更小的工作辊是必要的。（2）采用高效率的工艺润滑剂，适当加大张力，以减小轧制力‌。（3）采取中间退火来消除加工硬化，这也是减小金属变形抗力的有效手段‌二十辊轧机辊系是按1-2-3-4呈塔形布置，上下对称设置在机架的8个梅花孔内。上下两个工作辊分别靠在两个第一中间辊上；上下两对第一中间辊又支撑在3个第二中间辊上；而6个第二中间辊则支撑在外层固定于梅花孔里的8个支撑辊组上。12.什么是板形？试结合典型板形的表现形式分析板形的形成原因。板形是指板、带材的平直度，即浪形、瓢曲或旁弯的有无及程度，其好坏是指板、带材横向各部位是否产生波浪或折皱‌。板形的形成主要取决于伸长率或压缩率沿宽度方向是否相等‌。以下是结合典型板形表现形式对板形形成原因的分析：（1）‌单边浪缺陷‌：这种缺陷通常指的是在冷轧板生产过程中，带钢边部的延伸大于中部的延伸而产生的缺陷。‌（2）双边浪缺陷‌：与单边波浪对应，指的是带钢的两边延伸都大于中部，残余应力过于突出导致双边波浪形成。‌（3）中浪缺陷‌：指的是带钢的中部延伸量过大超过了两边而产生中间浪。13.什么是异步轧制？其主要优点有哪些？异步轧制是一种速度不对等轧制，上下工作辊表面线速度不等，以降低轧制力；因此又称差速轧制，也称搓轧。采用异步轧制可以大大地降低轧制力，所以设备重量轻，能耗低，轧机变形小，产品精度高；减少了轧辊的磨损和中间退火，降低了生产费用；轧制道次少，生产率高；轧机可轧厚度大。异步轧制不但适用于冷轧板带，并且可以用于热轧板等。14.复合板带波纹辊轧制技术的特点是什么？复合板带波纹辊轧制技术是一种新型特种轧制技术，该技术基于波纹辊特殊辊型曲线形成局部强应力作用，有助于提高异种金属的变形协调性和复合强度。（1）轧道次中由于波纹辊的作用，在波谷位置处率先形成局部强应力，促进双金属进入结合状态，应力值从波谷向波腰与波峰处不断减小；在后续的平轧道次中，原来的波峰位置则会由于局部强应力作用可再次促进两金属的结合。（2）局部强应力不仅促进了两金属的轧制复合，而且增强了界面“破裂与嵌入”的能力，促进硬脆表面金属和氧化膜的加速错动、破碎，使界面两侧新鲜金属大面积流出并结合，且随着轧制的进行不断扩散，有效提高界面结合率和结合性能。（3）粗轧道次提高了轧辊与难变形金属的接触面积，不仅增加了纵向延伸率，而且使难变形金属预存了弯曲量；在精轧道次中，在平辊作用下预存金属予以伸展，可以弥补两种金属的延伸率差异，促进变形协调，减小两金属间的残余应力，改善板形质量。（4）波平轧制(CFR)形成的波纹型界面不仅有效增大了两种金属的结合面积，而且将结合界面形状由传统的二维提升至三维，大幅提高了复合板的抗拉、抗剪、抗冲击等多种力学性能。15.简述连铸连轧的冶金学特征及工艺优势。连铸连轧的冶金学特征是将铸造和轧制两种工艺结合起来，将液态金属直接浇入辊缝中，在连续铸造凝固的同时进行轧制变形，实现了铸造和轧制的连续化生产，轧辊既起着结晶器的作用，又同时对金属进行轧制变形，使得液态金属能够迅速凝固并成型，其工艺优势包括节约能源、提高成材率、简化生产流程、缩短生产周期以及提升产品质量‌。16.如何保证连轧坯的质量？（1）控制连铸坯的纯净度‌。纯净度是指钢中非金属夹杂物的数量、形态和分布，这对连铸坯的质量至关重要，应选择合适的精炼方式，并全过程采用保护浇铸，以尽可能降低钢中夹杂物的含量。‌（2）确保连铸坯的表面质量‌。这主要包括避免连铸坯表面出现裂纹、夹渣及皮下气泡等缺陷。这些缺陷主要是在钢液在结晶器内坯壳生长过程中产生的，需要严格控制浇铸温度、拉坯速度、保护渣性能、浸入式水口的设计、结晶器振动以及结晶器液面的稳定等因素。‌（3）重视连铸坯的内部质量‌。内部质量是指连铸坯是否具有正确的凝固结构，以及是否存在裂纹、偏析、疏松等缺陷。为了保证内部质量，需要合理分配二冷区冷却水，严格对中支撑系统，并可以采用铸坯压下技术和电磁搅拌技术来进一步改善连铸坯的内部质量。‌（4）控制连铸坯的外观性质。这主要是指连铸坯的形状是否规矩，尺寸误差是否符合规