轧钢工“轧钢备品高级工”考试题与答案

轧钢工“轧钢备品高级工”考试题与答案一、填空题（每题2分，共20分）1.轧机的轧辊由辊身、（辊颈）和辊头三部分组成。答案解析：轧辊是轧机的重要工作部件，辊身是直接与轧件接触进行轧制的部分，辊颈用于安装在轴承上支撑轧辊并传递轧制力，辊头则是与传动装置相连传递动力的部分，这三部分构成了完整的轧辊结构。2.轧制过程中，轧件的宽展可分为自由宽展、（限制宽展）和强迫宽展。答案解析：自由宽展是指在轧制时，轧件在宽度方向上不受任何阻碍而自由增加的情况；限制宽展是由于轧辊与轧件接触处的摩擦等因素，对宽展有一定限制作用；强迫宽展是在孔型等特殊条件下，强迫轧件在宽度方向产生的宽展。3.轧机的压下装置包括手动压下装置、电动压下装置和（液压压下装置）。答案解析：手动压下装置一般适用于小型轧机，操作简单但精度较低；电动压下装置通过电机驱动实现压下动作，应用较为广泛；液压压下装置具有响应速度快、控制精度高的优点，在现代高精度轧机中得到了大量应用。4.金属在加热过程中，产生的过热缺陷可以通过（正火）等热处理方法来消除。答案解析：过热是指金属在加热时，由于加热温度过高或保温时间过长，导致晶粒粗大的现象。正火是将钢加热到临界温度以上，保温适当时间后在空气中冷却的热处理工艺，能够细化晶粒，改善过热钢的组织和性能。5.轧制力的大小与轧件的材质、（轧制温度）、轧辊直径、压下量等因素有关。答案解析：不同材质的轧件，其变形抗力不同，会影响轧制力大小；轧制温度升高，金属的变形抗力降低，轧制力相应减小；轧辊直径越大，轧件与轧辊的接触面积越大，轧制力也会增大；压下量越大，轧件的变形程度越大，轧制力也会增加。6.轧钢生产中，常见的孔型系统有箱形孔型系统、（椭圆形-圆形）孔型系统、菱-方孔型系统等。答案解析：箱形孔型系统常用于轧制矩形断面的轧件；椭圆形-圆形孔型系统能使轧件在孔型中均匀变形，有利于提高轧件质量；菱-方孔型系统主要用于轧制方形断面的轧件，通过菱形和方形孔型的交替轧制，实现轧件的变形。7.轧机的刚度系数是指轧机产生单位弹性变形所需的（轧制力）。答案解析：刚度系数反映了轧机抵抗弹性变形的能力，其数值越大，说明轧机在轧制力作用下的弹性变形越小，轧制精度越高。8.金属的塑性指标通常用伸长率和（断面收缩率）来表示。答案解析：伸长率是指轧件在拉伸试验后，标距段的总变形与原标距长度之比；断面收缩率是指轧件在拉伸试验后，断面缩小的面积与原断面面积之比，这两个指标都能反映金属在拉伸过程中的塑性变形能力。9.轧钢设备的润滑方式有（稀油润滑）、干油润滑和油雾润滑等。答案解析：稀油润滑具有流动性好、散热快等优点，适用于高速、重载的设备；干油润滑具有密封性能好、不易流失等特点，常用于低速、重载且不易加油的部位；油雾润滑能使润滑油以雾状形式均匀地喷射到润滑部位，适用于高速旋转的轴承等部位。10.在轧制过程中，轧件的前滑值与轧辊的圆周速度、（轧件出口速度）等因素有关。答案解析：前滑是指轧件出口速度大于轧辊圆周速度的现象，前滑值的大小与轧辊圆周速度和轧件出口速度密切相关，轧件出口速度越大，前滑值越大。二、选择题（每题2分，共20分）1.下列哪种钢的强度最高（）A.低碳钢B.中碳钢C.高碳钢答案：C答案解析：随着钢中碳含量的增加，钢的强度和硬度逐渐提高，塑性和韧性逐渐降低。低碳钢含碳量较低，强度相对较低；中碳钢的强度介于低碳钢和高碳钢之间；高碳钢含碳量较高，强度最高。2.轧机的轧制速度是指（）A.轧辊的圆周速度B.轧件的入口速度C.轧件的出口速度答案：A答案解析：轧制速度通常是指轧辊的圆周速度，它反映了轧机的工作速度，对轧机的生产效率有重要影响。轧件的入口速度和出口速度会受到轧制过程中各种因素的影响，与轧制速度有所不同。3.轧制过程中，轧件的宽展主要取决于（）A.压下量B.轧制温度C.轧辊材质答案：A答案解析：压下量是影响轧件宽展的主要因素，压下量越大，轧件在宽度方向的变形越明显，宽展量也就越大；轧制温度主要影响金属的变形抗力，对宽展有一定间接影响，但不是主要因素；轧辊材质主要影响轧辊的耐磨性等性能，对宽展的影响较小。4.下列哪种孔型系统最适合轧制圆形断面的钢材（）A.箱形孔型系统B.椭圆形-圆形孔型系统C.菱-方孔型系统答案：B答案解析：椭圆形-圆形孔型系统通过椭圆形和圆形孔型的交替轧制，能够使轧件逐渐接近圆形断面，并且可以保证轧件的尺寸精度和表面质量，是轧制圆形断面钢材最适合的孔型系统；箱形孔型系统主要用于轧制矩形断面的轧件；菱-方孔型系统主要用于轧制方形断面的轧件。5.轧钢设备的滚动轴承一般采用（）润滑方式。A.稀油润滑B.干油润滑C.油雾润滑答案：A答案解析：滚动轴承在工作时需要良好的润滑和散热，稀油润滑具有流动性好、散热快的特点，能够满足滚动轴承的润滑和散热要求；干油润滑的散热性能较差，一般不适用于高速旋转的滚动轴承；油雾润滑虽然也能提供良好的润滑，但设备成本较高，在一般轧钢设备的滚动轴承中应用相对较少。6.金属在加热时，产生过烧缺陷的原因是（）A.加热温度过高B.加热速度过快C.保温时间过短答案：A答案解析：过烧是指金属在加热到接近熔点的温度时，由于晶界氧化和熔化，导致金属组织严重破坏的现象，主要原因是加热温度过高；加热速度过快可能会导致热应力过大，但一般不会直接导致过烧；保温时间过短通常不会产生过烧缺陷。7.轧机的弹跳值是指（）A.轧机在轧制力作用下的弹性变形量B.轧机的刚性系数C.轧件的塑性变形量答案：A答案解析：弹跳值是指轧机在轧制力作用下，由于轧机各部件的弹性变形而使轧辊之间的距离增大的数值，即轧机的弹性变形量；轧机的刚性系数是指轧机产生单位弹性变形所需的轧制力；轧件的塑性变形量是指轧件在轧制过程中的变形程度，与轧机的弹跳值不同。8.下列哪种轧制工艺可以提高轧件的精度（）A.粗轧B.精轧C.中轧答案：B答案解析：粗轧主要是对轧件进行大压下量的变形，以减小轧件的厚度和增加长度，此时对轧件的精度要求不高；中轧是在粗轧和精轧之间的过渡阶段，进一步减小轧件的尺寸；精轧是在轧件接近成品尺寸时进行的轧制，通过精确控制轧制参数，能够提高轧件的尺寸精度和表面质量。9.轧钢生产中，控制轧制的目的是（）A.提高轧件的强度和韧性B.降低轧制力C.提高轧制速度答案：A答案解析：控制轧制是通过控制轧制过程中的温度、变形量和冷却速度等参数，使轧件获得良好的组织和性能，从而提高轧件的强度和韧性；降低轧制力可以通过优化轧制工艺参数等方法实现，但不是控制轧制的主要目的；提高轧制速度主要是为了提高生产效率，也不是控制轧制的主要目的。10.轧机的工作辊直径一般（）支撑辊直径。A.大于B.小于C.等于答案：B答案解析：工作辊直接与轧件接触，需要较小的直径以便于实现对轧件的精确轧制；支撑辊主要是支撑工作辊，承受轧制力，需要较大的直径以提高其强度和刚度，所以工作辊直径一般小于支撑辊直径。三、判断题（每题2分，共20分）1.金属的塑性越好，其变形抗力就越大。（×）答案解析：金属的塑性和变形抗力是两个不同的概念。塑性是指金属在受力作用下产生塑性变形而不破坏的能力；变形抗力是指金属在变形过程中抵抗变形的能力。一般来说，金属的塑性越好，其变形抗力越小。2.轧机的刚度越大，轧制精度越高。（√）答案解析：轧机的刚度越大，在轧制力作用下的弹性变形越小，轧辊之间的距离变化也越小，能够更精确地控制轧件的厚度和尺寸，从而提高轧制精度。3.加热炉的炉温越高，轧件的加热质量越好。（×）答案解析：加热炉的炉温过高会导致轧件产生过热、过烧等缺陷，影响轧件的质量。因此，需要根据轧件的材质和工艺要求，合理控制加热炉的炉温，以保证轧件的加热质量。4.在轧制过程中，轧件的宽展量总是随着压下量的增加而增加。（√）答案解析：压下量是影响轧件宽展的主要因素之一，一般情况下，压下量越大，轧件在宽度方向的变形越明显，宽展量也就越大。5.轧钢设备的润滑主要是为了减少设备的磨损。（√）答案解析：润滑可以在设备的摩擦表面形成一层润滑膜，减少金属之间的直接接触，从而降低摩擦系数，减少设备的磨损，延长设备的使用寿命。6.金属的变形速度越快，其塑性越好。（×）答案解析：变形速度对金属塑性的影响比较复杂，在一定范围内，提高变形速度可能会使金属的塑性略有提高，但当变形速度过快时，会产生较大的变形热和热应力，可能导致金属的塑性下降。7.轧机的压下装置只能实现上轧辊的压下。（×）答案解析：轧机的压下装置不仅可以实现上轧辊的压下，也可以实现下轧辊的压下，或者上下轧辊同时进行压下，具体取决于轧机的结构和工艺要求。8.轧制过程中，轧件的前滑值总是大于零。（√）答案解析：前滑是指轧件出口速度大于轧辊圆周速度的现象，所以前滑值总是大于零。9.控制轧制可以降低生产成本。（√）答案解析：控制轧制通过优化轧制工艺，使轧件获得良好的组织和性能，减少了后续热处理等工序，从而降低了生产成本。10.轧钢生产中，只要保证轧机的正常运转，就可以生产出高质量的轧件。（×）答案解析：生产高质量的轧件不仅需要保证轧机的正常运转，还需要合理控制轧制工艺参数，如轧制温度、轧制速度、压下量等，同时要保证轧件的原材料质量和加热质量等。四、简答题（每题10分，共20分）1.简述轧钢生产中加热的目的和要求。答案：加热的目的主要有以下几点：（1）提高金属的塑性：金属在常温下的塑性较差，通过加热可以降低金属的变形抗力，提高其塑性，使金属更容易进行轧制变形，减少轧制过程中的能量消耗和设备负荷。（2）改善金属的组织结构：加热可以使金属的组织结构均匀化，消除内部应力，提高金属的性能。例如，对于一些合金钢，通过适当的加热可以使合金元素充分溶解，从而提高钢的强度和韧性。（3）便于轧制加工：加热后的金属具有良好的流动性，能够更好地填充孔型，保证轧件的尺寸精度和表面质量。加热的要求主要包括：（1）加热温度均匀：要保证轧件在整个截面上和长度方向上的温度均匀一致，避免出现局部过热或过冷的现象，否则会导致轧件变形不均匀，影响轧件的质量。（2）加热速度合适：加热速度过快会使轧件内外温差过大，产生较大的热应力，可能导致轧件开裂；加热速度过慢则会降低生产效率。因此，需要根据轧件的材质、尺寸和加热设备的性能等因素，选择合适的加热速度。（3）避免氧化和脱碳：在加热过程中，金属与空气中的氧气会发生氧化反应，形成氧化铁皮，不仅会降低金属的收得率，还会影响轧件的表面质量。同时，金属表面的碳元素也会与氧气反应而脱碳，降低金属的硬度和强度。因此，需要采取措施减少氧化和脱碳的发生，如采用保护气氛加热等。（4）控制加热时间：加热时间过长会导致金属晶粒粗大，降低金属的性能；加热时间过短则会使金属加热不透，影响轧制加工。因此，要根据轧件的材质、尺寸和加热温度等因素，合理控制加热时间。2.分析轧机轧制力过大的原因及解决措施。答案：轧机轧制力过大的原因主要有以下几点：（1）轧件材质：如果轧件的材质硬度高、变形抗力大，如高碳钢、合金钢等，在轧制过程中就需要较大的轧制力。（2）轧制温度：轧制温度过低会使金属的变形抗力增大，导致轧制力升高。这可能是由于加热炉温度控制不当、轧件在轧制过程中散热过快等原因造成的。（3）压下量：压下量过大时，轧件的变形程度增加，所需的轧制力也会相应增大。如果在轧制过程中不合理地提高压下量，就会导致轧制力过大。（4）轧辊直径：轧辊直径越大，轧件与轧辊的接触面积越大，轧制力也会随之增大。（5）摩擦系数：轧辊与轧件之间的摩擦系数增大，会使轧制过程中的摩擦力增加，从而导致轧制力升高。摩擦系数增大可能是由于轧辊表面粗糙度不合适、润滑不良等原因引起的。解决措施如下：（1）调整轧件材质：在生产允许的情况下，选择变形抗力较小的材质进行轧制，或者对高硬度材质的轧件进行适当的预处理，如退火等，以降低其硬度和变形抗力。（2）控制轧制温度：确保加热炉的温度控制准确，保证轧件加热到合适的轧制温度。同时，在轧制过程中采取适当的保温措施，减少轧件的散热速度，避免轧制温度过低。（3）合理分配压下量：根据轧机的能力和轧件的材质、尺寸等因素，合理分配各道次的压下量，避免压下量过大。可以采用多道次小压下量的轧制工艺，逐步减小轧件的厚度。（4）优化轧辊直径：根据轧制工艺的要求，选择合适直径的轧辊。如果轧制力过大是由于轧辊直径过大引起的，可以考虑更换较小直径的轧辊。（5）改善润滑条件：选择合适的润滑剂，保证轧辊与轧件之间有良好的润滑，降低摩擦系数。同时，定期对轧辊表面进行处理，保持轧辊表面的粗糙度在合适的范围内。五、计算题（每题10分，共20分）1.已知轧机的刚度系数$K=1500\mathrm{kN/mm}$，空载时轧辊辊缝为$S_0=5\mathrm{mm}$，轧制力$P=3000\mathrm{kN}$，求轧制时的实际辊缝$S$。答案：根据轧机的弹跳方程$P=K(S-S_0)$（其中$P$为轧制力，$K$为轧机刚度系数，$S$为轧制时的实际辊缝，$S_0$为空载时的辊缝），可得：$S=S_0+\frac{P}{K}$将$K=1500\mathrm{kN/mm}$，$S_0=5\mathrm{mm}$，$P=3000\mathrm{kN}$代入上式：$S=5+\frac{3000}{1500}=5+2=7\mathrm{mm}$答：轧制时的实际辊缝为$7\mathrm{mm}$。2.某轧件在轧制前的断面尺寸为$100\mathrm{mm}\times100\mathrm{mm}$，轧制后的断面尺寸为$80\mathrm{mm}\times120\mathrm{mm}$，求该轧件的绝对压下量、绝对宽展量和延伸系数。答案：（1）绝对压下量$\Deltah$：绝对压下量是指轧制前后轧件高度的减少量，即$\Deltah=h_0-h_1$，其中$h_0$为轧制前轧件的高度