(轧钢)试题及答案

(轧钢)试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在热连轧精轧机组中，为了获得良好的板形，最常采用的辊型控制技术是A.工作辊弯辊+支承辊弯辊B.工作辊弯辊+CVC窜辊C.支承辊弯辊+HCW窜辊D.工作辊乳化液冷却答案：B解析：CVC（ContinuouslyVariableCrown）窜辊通过轴向移动工作辊形成连续可变凸度，与弯辊配合可在整个轧制过程中动态调节辊缝形状，抑制边浪和中浪，是目前热连轧精轧机组的主流板形控制手段。2.某1780mm热连轧F2机架实测前滑值为4.2%，压下率为28%，若忽略宽展，则该机架中性角约为A.2.8°B.3.5°C.4.1°D.5.0°答案：C解析：前滑公式S=(R/h₁)γ²，其中S=0.042，R=325mm，h₁=28mm，解得γ≈0.071rad≈4.1°。中性角直接决定前滑大小，是速度设定与张力控制的核心参数。3.在常规热轧带钢层流冷却中，对终冷温度影响最大的因素是A.集管开启组数B.侧喷压力C.辊道速度D.带钢厚度答案：A解析：层流冷却通过调节上、下集管开启组数直接改变换热面积与冷却速率，其权重占全部冷却能力的70%以上；厚度、速度、侧喷仅起微调作用。4.下列关于“白亮带”缺陷的描述，正确的是A.酸洗后呈灰黑色带状，延伸方向与轧向垂直B.由二次氧化铁皮压入导致C.金相下可见明显脱碳层D.多出现在粗轧出口中间坯上表面答案：B解析：白亮带是二次氧化铁皮在粗轧或精轧入口被轧辊压入基体所致，酸洗后因铁皮脱落形成光亮的沟槽，宏观呈亮白色带状，与轧向平行，无脱碳。5.当精轧机组采用“升速轧制”工艺时，其主要目的是A.降低轧制力B.减小头尾温差C.抑制氧化铁皮生成D.提高表面光洁度答案：B解析：升速轧制通过提高带钢在机架内的运行速度，缩短散热时间，使头尾温降趋于一致，从而减小厚度波动与性能不均。6.某钢种在950℃变形抗力模型为k=120ε̇⁰·¹²MPa，若应变速率由5s⁻¹提高到20s⁻¹，则变形抗力增加约A.8%B.15%C.22%D.30%答案：B解析：k₂/k₁=(20/5)⁰·¹²=4⁰·¹²≈1.15，即增加15%。应变速率指数0.12偏低，说明该钢种对应变速率敏感性较弱。7.在热轧润滑系统中，若出现“油膜斑”缺陷，最先应检查A.乳化液皂化值B.喷嘴堵塞C.轧制油极压剂含量D.铁粉浓度答案：B解析：油膜斑是因乳化液喷射不均导致局部油膜过厚，冷却后形成花斑；喷嘴堵塞或喷射角度偏移是首要诱因。8.下列关于“翘扣”缺陷的机理，正确的是A.上、下表面温差导致热应力不均B.轧辊热膨胀不均C.头尾张力突变D.侧导板开口度过大答案：A解析：翘扣是带钢在层冷过程中上下表面冷却速率差异产生弯曲应力，当应力超过屈服极限即发生永久弯曲；上表面过冷向下弯称“扣”，反之为“翘”。9.采用“动态变规格”技术时，为保证焊缝过机架不断带，关键控制量是A.焊缝前后厚度补偿B.焊缝前后张力交叉C.焊缝前后速度同步D.焊缝前后温度锁定答案：C解析：动态变规格通过激光焊机将不同厚度坯焊接，焊缝进入精轧前需精确设定速度基准，使焊缝在每一机架金属秒流量相等，否则将因堆拉钢断带。10.在热连轧自动厚度控制（AGC）中，BISRAgaugemeter法利用的物理量是A.轧制力与辊缝B.轧制力与轧机弹跳C.主电机电流与电压D.张力与速度答案：B解析：BISRA法通过检测轧制力变化，利用轧机刚度曲线推算实际辊缝变化，实现厚度闭环，其核心是“轧机弹跳=轧制力/轧机模数”。二、多项选择题（每题3分，共15分；多选少选均不得分）11.下列措施可有效抑制精轧工作辊热膨胀不均的有A.工作辊热凸度模型预测B.分区冷却喷嘴动态调节C.升速轧制D.工作辊轴向周期性窜动E.提高乳化液浓度答案：A、B、D解析：热凸度模型+分区冷却可实时修正热膨胀；周期性窜动使辊面热分布均匀化；升速轧制主要减小头尾温差；乳化液浓度对热膨胀影响微弱。12.关于“辊印”缺陷，下列说法正确的有A.周期距离等于工作辊周长B.金相下可见明显塑性变形层C.可由掉肉或粘氧化皮引起D.常出现在带钢下表面E.高速钢轧辊比高铬铸铁更易出现答案：A、B、C、D解析：辊印为辊面局部缺陷压入带钢，周期=πD；下表面因冷却更剧烈易粘铁皮；高速钢硬度高、脆性大，掉肉概率低于高铬铸铁。13.在计算粗轧宽展时，需考虑的主要因素有A.压下率B.轧制温度C.摩擦系数D.道次间隔时间E.化学成分答案：A、B、C、E解析：宽展模型中温度决定变形抗力与摩擦系数；压下率与摩擦系数直接决定横向流动；化学成分通过碳当量影响热塑性；道次间隔时间影响温降，但对宽展为间接量。14.下列属于热连轧二级模型“自学习”参数的有A.变形抗力系数B.轧机刚度C.热传导边界系数D.摩擦系数自适应值E.电机转动惯量答案：A、B、C、D解析：二级模型通过实测数据回算并更新变形抗力、刚度、热传导系数、摩擦系数；转动惯量为设备常数，不参与自学习。15.关于“牛鼻子”缺陷，下列描述正确的有A.出现在带钢头部舌尖B.由头部温降过快导致C.可通过头部动态功率补偿抑制D.与粗轧中间坯头部形状相关E.精轧F1抛钢速度过快会加剧答案：A、B、C、D解析：牛鼻子是头部舌尖局部过冷、变形抗力突增所致；动态功率补偿提前升高F1负载；粗轧坯头部鱼尾过大也会放大；F1抛钢速度过快使张力丢失，反而减轻牛鼻子。三、判断题（每题1分，共10分；正确打“√”，错误打“×”）16.在热轧过程中，奥氏体再结晶晶粒尺寸随道次压下率增大而单调减小。答案：√解析：压下率↑→位错密度↑→再结晶驱动力↑→晶粒细化。17.采用“润滑轧制”后，轧制力一定下降，但宽展一定增大。答案：×解析：润滑降低摩擦，纵向延伸增加、宽展减小；轧制力下降，但宽展减小而非增大。18.热连轧精轧机组末机架出口设置“板形仪”可实时给出带钢全长应力分布曲线。答案：√解析：板形仪通过多点张力测量或激光三角法，将应力分布转化为平坦度曲线，用于闭环控制。19.当带钢表面出现“水印”缺陷时，其金相试样一定存在明显脱碳。答案：×解析：水印是二次冷却水滴在辊面形成局部过冷，导致相变不均，酸洗后呈暗色条带，无脱碳。20.在计算轧辊压扁半径时，Hitchcock公式适用于弹性-塑性混合接触。答案：√解析：Hitchcock公式引入等效弹性模量，将塑性变形区折算为弹性扩大半径，广泛用于热轧力能计算。21.热连轧层流冷却“上喷”与“下喷”流量比通常设置为1:1以保证上下表面同步冷却。答案：×解析：上表面辐射散热强，故上喷流量一般比下喷高10%~20%，实际比例约1.1~1.2:1。22.采用“超快冷”技术后，带钢屈服强度提高但延伸率下降。答案：√解析：超快冷提高过冷度，细化贝氏体/马氏体，强度↑、塑韧性↓。23.在热轧过程中，若发现轧机主电机电流周期性波动，其频率与支承辊转动频率一致，则最可能故障为支承辊轴承剥落。答案：√解析：轴承剥落产生冲击载荷，电流波动频率与剥落周期一致，可通过频谱分析确认。24.热连轧精轧F1~F7机架工作辊直径逐级减小，其主要目的是降低轧制力。答案：×解析：逐级减小直径可减小机架间张力、降低速度级差，但非为降轧制力；主要目的是适应厚度逐减、控制温降。25.当带钢出现“边浪”时，应优先增加工作辊正弯辊力。答案：×解析：边浪为边部延伸大于中部，应减小正弯或施加负弯，使辊缝凸度减小，抑制边部过度延伸。四、填空题（每空2分，共20分）26.在热轧变形抗力模型σ=kεⁿε̇ᵐexp(Q/RT)中，n称为________，m称为________。答案：加工硬化指数；应变速率敏感指数27.热连轧精轧机组常用的厚度控制策略中，前馈AGC以________为输入，反馈AGC以________为输入。答案：来料厚度偏差；出口厚度偏差28.采用CVC窜辊时，窜辊量S与等效凸度变化ΔCR之间的关系可近似表示为ΔCR=________·S。答案：K（CVC增益系数，通常2.0~2.5μm/mm）29.在层流冷却集管流量标定中，常采用________法测定实际流量，以保证模型设定精度。答案：称重-计时（或容积-计时）30.热轧带钢卷取温度控制目标偏差一般要求≤________℃。答案：±1531.当精轧出口厚度由4.0mm减至2.0mm时，若保持总压下率不变，粗轧来料厚度应由________mm减至________mm。答案：8.0；4.032.在热连轧二级模型中，用于描述带钢横向温度分布的函数常采用________级多项式。答案：二33.采用“润滑轧制”后，摩擦系数可由0.35降至________左右。答案：0.20~0.2534.热连轧工作辊材质由高速钢改为高铬铸铁后，辊面硬度提高，但________性能下降。答案：抗热裂（或韧性）35.当带钢出现“横向厚差”超标时，二级模型自动触发________功能，对后续道次进行补偿。答案：轮廓自学习（或楔形自学习）五、计算题（共25分）36.（10分）某1780mm热连轧F3机架入口厚度h₀=20mm，出口厚度h₁=12mm，工作辊半径R=340mm，轧制速度v=3.5m/s，实测轧制力F=18MN，忽略宽展，求：（1）压下率ε；（2）平均应变速率ε̇；（3）若轧机刚度M=6.5MN/mm，求轧机弹跳ΔS；（4）若目标出口厚度为12mm，求预设辊缝S₀。答案与解析：（1）ε=(h₀-h₁)/h₀=(20-12)/20=0.4（2）平均厚度h̄=(20+12)/2=16mm，接触弧长L=√[R(h₀-h₁)]=√[340×8]=52.15mmε̇=vε/L=3.5×0.4/0.05215≈26.8s⁻¹（3）ΔS=F/M=18/6.5≈2.77mm（4）S₀=h₁-ΔS=12-2.77=9.23mm37.（15分）某钢种在900℃变形抗力模型σ=120ε⁰·¹⁵ε̇⁰·¹MPa，现设计一道次：入口厚度30mm，出口厚度18mm，工作辊半径400mm，轧制速度2m/s，带钢宽度1500mm，忽略宽展，求：（1）平均应变速率ε̇；（2）平均变形抗力σ̄；（3）轧制力F；（4）若允许最大轧制力为25MN，判断该道次是否可行，若不可行提出两条改进措施。答案与解析：（1）ε=(30-18)/30=0.4，h̄=24mm，L=√[400×12]=69.28mmε̇=vε/L=2×0.4/0.06928≈11.55s⁻¹（2）σ̄=120×(0.4)⁰·¹⁵×(11.55)⁰·¹=120×0.574×1.29≈88.8MPa（3）F=σ̄×b×L=88.8×1.5×0.06928×10³≈9.22MN（4）9.22MN<25MN，可行。若超限，可：①降低压下率分两道次；②升高温度降低变形抗力；③增加工作辊直径减小L；④采用润滑降低σ̄。六、综合应用题（共30分）38.（30分）某2250mm热连轧生产线精轧机组F1~F7，目标成品厚度2.5mm，宽度1850mm，钢种Q355B，终轧目标温度850℃，卷取目标温度580℃。二级模型计算F7出口速度为10.5m/s，实测F7出口温度820℃，层流冷却集管共18组，每组上下集管流量比1.15:1，实测带钢全长温度分布呈“头高尾低”趋势，头部620℃，尾部560℃，超出目标偏差。请分析：（1）造成“头高尾低”的主要原因；（2）给出至少4条工艺优化措施；（3）若采用头部“屏蔽”3组集管，尾部“追加”2组集管策略，试估算温度改善幅度（给出计算逻辑，假设每开启1组集管可降低带钢温度约12℃）。答案与解析：（1）原因：①头部在层冷入口停留时间短，辐射散热少；②尾部在辊道上运行时间长，辐射+对流散热大；③头部氧化铁皮薄，辐射率低，散热慢；④层