2025年冷轧基础知识题库及答案

2025年冷轧基础知识题库及答案1.冷轧的基本定义是什么？与热轧相比最本质的区别是什么？冷轧是指在金属再结晶温度以下进行的轧制加工（通常室温下）。与热轧的本质区别在于：冷轧时金属无明显再结晶过程，加工硬化显著，产品尺寸精度高、表面质量好；热轧在再结晶温度以上进行，金属发生动态或静态再结晶，塑性变形阻力小，但尺寸精度和表面质量较低。2.冷轧带钢的原料通常采用什么钢种？对原料的表面质量有哪些基本要求？原料多为低碳钢（如Q195、Q215）、低合金钢（如含Nb、Ti的高强钢）及部分不锈钢。表面质量要求：无肉眼可见的结疤、裂纹、氧化铁皮压入；氧化铁皮厚度均匀且可通过酸洗去除；原料边部无严重毛刺或撕裂，避免轧制时产生边裂。3.冷轧生产中“压下率”的定义是什么？某道次来料厚度4.0mm，轧后厚度1.5mm，计算该道次的绝对压下量和压下率。压下率（ε）是指轧件在轧制前后厚度差与原始厚度的百分比，公式为ε=(H-h)/H×100%。绝对压下量Δh=H-h=4.0-1.5=2.5mm；压下率ε=(2.5/4.0)×100%=62.5%。4.冷轧机的主要类型有哪些？四辊轧机与六辊轧机在结构和应用上的主要区别是什么？主要类型包括二辊轧机、四辊轧机、六辊轧机、多辊轧机（如20辊森吉米尔轧机）。四辊轧机由两个工作辊和两个支撑辊组成，适用于常规碳钢、低合金钢的轧制；六辊轧机在工作辊与支撑辊间增加一对中间辊（可轴向移动），能更好控制板形，多用于超薄带钢或对板形要求高的不锈钢、硅钢生产。5.冷轧过程中为什么需要施加张力？前张力和后张力对轧制过程的影响有何不同？张力的作用：稳定轧制过程（防止轧件跑偏）、降低轧制力（通过应力状态改变减少变形阻力）、改善板形（抑制边浪或中浪）、控制带钢厚度（通过张力调节影响辊缝形状）。前张力（轧机出口侧张力）主要影响轧件的延伸和出口厚度，过大可能导致拉窄；后张力（入口侧张力）主要影响咬入条件和变形区应力分布，过大可能增加轧制力。6.冷轧工艺润滑的主要作用有哪些？常用的润滑剂类型及选择依据是什么？作用：降低轧辊与带钢间的摩擦系数（减少轧制力和能耗）、冷却轧辊和带钢（防止因摩擦生热导致辊面过热）、改善带钢表面质量（减少划痕、氧化）、延长轧辊寿命（减少磨损）。常用润滑剂有矿物油基（如机械油）、乳化液（水基+油滴）、合成酯类。选择依据：轧件材质（如不锈钢需高极压性）、轧制速度（高速用低粘度）、表面质量要求（汽车板需低残碳乳化液）。7.冷轧带钢的板形缺陷主要有哪些类型？“边浪”和“中浪”产生的根本原因是什么？主要板形缺陷：边浪（单边或双边浪）、中浪、1/4浪、瓢曲。边浪的根本原因是带钢边部延伸率大于中部（可能因轧辊凸度过小、边部压下量过大）；中浪是中部延伸率大于边部（可能因轧辊凸度过大、中部压下量过大）。8.冷轧生产中“退火”的主要目的是什么？常用的退火工艺有哪些？各自适用的产品类型是什么？退火目的：消除冷轧加工硬化（恢复塑性）、调整显微组织（如再结晶退火细化晶粒）、改善机械性能（降低强度、提高延伸率）、消除内应力（防止后续加工变形）。常用工艺：罩式退火（周期式，适用于普碳钢、低合金钢卷，如汽车板原料）、连续退火（速度快，适用于深冲钢、高强钢，如家电面板）、光亮退火（保护气氛，适用于不锈钢、硅钢，保持表面光泽）。9.冷轧带钢的厚度精度主要受哪些因素影响？如何通过工艺调整提高厚度精度？影响因素：轧机刚度（刚度低则辊缝易受轧制力波动影响）、轧制力波动（原料厚度不均、温度变化）、张力稳定性（张力波动导致延伸率变化）、AGC（自动厚度控制）系统精度（如液压压下响应速度）。调整措施：提高轧机刚度（采用短应力线轧机）、优化来料厚度公差（控制酸洗后原料厚度）、稳定张力（使用高精度张力辊）、投用动态AGC（实时补偿辊缝）、优化轧制规程（分配合理压下率，避免道次压下率过大）。10.冷轧表面常见的“色差”缺陷是如何产生的？可采取哪些预防措施？色差产生原因：工艺润滑不均（局部润滑不足导致氧化）、退火温度或时间偏差（局部过烧或欠烧）、乳化液残留（退火时分解形成残碳）、轧辊表面状态差异（辊面粗糙度不一致导致反光不同）。预防措施：控制乳化液浓度和清洁度（定期过滤）、优化退火工艺（均匀加热/冷却）、加强轧辊磨削质量（保证粗糙度一致）、增加平整道次（改善表面均匀性）。11.冷轧过程中“断带”事故的主要原因有哪些？如何快速判断断带发生的位置？断带原因：原料缺陷（如裂纹、夹杂）、轧制张力过大（超过带钢抗拉强度）、辊缝调整不当（局部压下率过高）、带钢对中不良（跑偏导致边部应力集中）、设备故障（如测速辊卡阻导致张力突变）。判断位置：观察断口形态（入口侧断口多呈撕裂状，出口侧多呈平齐状）；检查轧机各段张力变化（某段张力突然归零处为断带点）；查看监控画面（高速摄像机记录断带瞬间位置）。12.冷轧用轧辊的材质主要有哪些？工作辊与支撑辊在材质选择上的区别是什么？常用材质：合金锻钢（如9Cr2Mo）、铸铁（冷硬铸铁、无限冷硬铸铁）、硬质合金（用于极薄带钢）。工作辊直接接触带钢，需高硬度（HRC60-65）、良好耐磨性和抗热裂性，多选用合金锻钢；支撑辊承受工作辊传递的压力，需高刚度和抗疲劳性，材质硬度较低（HRC45-55），常用高碳铬钢或球墨铸铁。13.冷轧生产中“乳化液浓度”的控制范围是多少？浓度过高或过低会对生产造成哪些影响？常规碳钢冷轧乳化液浓度（体积分数）控制在3%-8%。浓度过高：润滑过度导致轧制力下降（但易残留，退火后表面残碳多）；乳化液稳定性变差（易析油，污染辊面）。浓度过低：润滑不足（轧制力上升，辊面磨损加剧）；冷却能力下降（轧辊过热，表面易产生热裂纹）。14.冷轧带钢的“延伸率”与“加工硬化指数”有何关联？如何通过工艺调整提高深冲用冷轧板的延伸率？延伸率（δ）反映材料断裂前的塑性变形能力，加工硬化指数（n值）反映材料在变形中抵抗局部颈缩的能力，n值越高，延伸率通常也越高。提高深冲板延伸率的措施：采用低碳低硅成分（减少固溶强化）、控制冷轧压下率（70%-80%优化再结晶晶粒）、退火时控制加热速度（缓慢加热促进均匀再结晶）、平整时采用小压下率（1%-3%，避免二次加工硬化）。15.冷轧过程中“辊缝形状”对板形控制的关键作用是什么？常见的辊缝调节手段有哪些？辊缝形状决定了带钢横向各点的压下量分布，直接影响板形（如凸度、波浪）。调节手段：轧辊原始凸度（磨削时预设）、弯辊技术（工作辊/中间辊弯辊，改变辊缝凸度）、轴向移动（中间辊横移，调整接触长度）、分段冷却（通过轧辊冷却集管调节局部温度，改变热凸度）。16.冷轧不锈钢与冷轧碳钢在工艺上的主要区别有哪些？区别：不锈钢强度高、变形抗力大，需采用多辊轧机（如20辊）或大压下率道次；不锈钢导热性差，轧制时易局部升温（需加强冷却）；不锈钢表面易划伤（要求轧辊表面更光洁，润滑更均匀）；不锈钢退火需保护气氛（防止氧化，如氢气+氮气）；不锈钢冷轧后需酸洗（去除轧制氧化膜，碳钢多在冷轧前酸洗）。17.冷轧带钢的“边部减薄”缺陷是如何形成的？可采取哪些技术手段减轻？形成原因：轧辊边部接触应力集中（导致边部压下量小于中部）、带钢边部温度低（变形抗力大）、工作辊磨损（边部辊径减小）。减轻手段：采用边部支撑辊（ESR）或阶梯支撑辊（增加边部刚度）、优化辊型曲线（如CVC连续可变凸度辊）、调整乳化液边部喷射量（提高边部温度）、控制轧制张力（边部张力略高于中部）。18.冷轧生产中“卷取温度”对带钢性能的影响是什么？如何根据产品要求设定卷取温度？卷取温度影响带钢的相变和析出行为（对低合金钢、高强钢关键）。例如，卷取温度过高（>650℃）会导致珠光体组织粗化（强度降低）；过低（<500℃）可能形成贝氏体（强度升高但塑性下降）。设定依据：目标力学性能（如深冲钢需低卷取温度抑制析出）、钢种成分（含Nb、Ti钢需控制卷取温度促进析出强化）、后续工艺（如退火前卷取温度需避免氧化）。19.冷轧过程中“轧制力”的计算公式是什么？主要影响因素有哪些？轧制力P=K×B×L，其中K为平均单位压力（MPa），B为带钢宽度（mm），L为变形区接触弧长（mm）。影响因素：轧件材质（强度越高，K越大）、压下率（压下率↑，L↑且K↑）、轧制速度（速度↑，变形抗力↑但摩擦系数↓，综合影响需实验确定）、张力（前后张力↑，K↓）、轧辊直径（直径↑，L↑，P↑）、润滑条件（润滑好则摩擦系数↓，K↓）。20.冷轧带钢的“表面粗糙度”主要由哪些工艺参数决定？如何控制以满足汽车外板的表面要求？决定因素：轧辊原始粗糙度（磨削后辊面Ra值）、轧制压下率（压下率↑，带钢表面复制辊面更充分）、润滑状态（润滑不足导致表面粗糙）、平整工艺（平整辊粗糙度直接传递）。汽车外板要求表面Ra0.8-1.2μm且均匀，控制措施：选用高精度磨床磨削工作辊（Ra0.4-0.6μm）、优化末道次压下率（5%-8%以保证复制性）、使用清洁乳化液（避免颗粒污染）、平整时采用毛化辊（如激光毛化，Ra1.0-1.5μm）。21.冷轧生产中“酸洗”的主要目的是什么？盐酸酸洗与硫酸酸洗的优缺点对比？酸洗目的：去除热轧原料表面氧化铁皮（FeO、Fe3O4、Fe2O3），保证冷轧时表面质量。盐酸酸洗：优点是反应速度快（室温下即可）、不腐蚀基体（酸浓度低时）、废酸易再生（喷雾焙烧法）；缺点是挥发性强（需密封设备）、成本较高。硫酸酸洗：优点是成本低、无挥发性；缺点是反应速度慢（需加热至60-80℃）、易过酸洗（腐蚀基体）、废酸处理复杂（中和法产生污泥）。22.冷轧“连轧机”与“单机架可逆轧机”在生产效率和产品适应性上的区别是什么？连轧机（如5机架冷连轧）：生产效率高（轧制速度可达1800m/min），适合大批量、同规格产品（如普碳卷）；产品厚度精度高（多机架AGC联动），但换规格时间长（需调整各机架参数）。单机架可逆轧机：灵活性高（可轧制小批量、多规格产品，如特殊钢、不锈钢）；但生产效率低（轧制速度低，需往复轧制），厚度精度受操作影响大（适合中厚规格或高附加值产品）。23.冷轧带钢的“屈服强度”与“抗拉强度”的定义是什么？冷轧后两者如何变化？退火后又如何变化？屈服强度（Rp0.2）：材料发生0.2%残余变形时的应力；抗拉强度（Rm）：材料断裂前的最大应力。冷轧后，因加工硬化，屈服强度和抗拉强度均显著升高（如Q235冷轧后Rp0.2可达350-400MPa）；退火后，发生再结晶，加工硬化消除，屈服强度和抗拉强度下降（接近热轧态，Rp0.2约200-250MPa），但深冲钢退火后可能出现屈服平台（需平整消除）。24.冷轧过程中“振动”对生产的危害有哪些？常见的振动类型及抑制方法？危害：导致带钢表面振痕（影响表面质量）、加速轧辊磨损（缩短辊耗）、损坏设备（如轴承、齿轮）、限制轧制速度（影响效率）。常见振动类型：垂直振动（轧机弹跳，因轧制力波动）、水平振动（带钢跑偏引起）、扭转振动（主传动系统扭矩波动）。抑制方法：提高轧机刚度（减少弹跳）、优化轧制规程（避免临界速度）、增加阻尼装置（如液压缸阻尼）、调整张力（稳定带钢运行）。25.冷轧“平整”工序的主要作用是什么？平整压下率如何选择？作用：消除退火后的屈服平台（防止冲压时吕德斯带）、改善板形（消除轻微浪形）、控制表面粗糙度（传递平整辊粗糙度）、提高尺寸精度（微调厚度）。压下率选择：深冲钢（需高塑性）采用小压下率（0.5%-2%）；一般结构钢（需表面质量）采用2%-4%；高强钢（需尺寸精度）可至5%（但需避免加工硬化过度）。26.冷轧带钢的“横向厚差”与“纵向厚差”的定义是什么？各自的主要影响因素是什么？横向厚差：带钢宽度方向各点厚度的最大差值（反映板凸度），影响因素：轧辊凸度、弯辊力、热凸度。纵向厚差：带钢长度方向厚度的波动（反映厚度精度），影响因素：来料厚度波动、轧制力波动、AGC响应速度。27.冷轧生产中“乳化液温度”的控制范围是多少？温度过高或过低的影响？常规控制在40-60℃。温度过高：乳化液稳定性下降（易破乳析油）、润滑性能降低（油膜变薄）、带钢表面易氧化（高温促进反应）。温度过低：乳化液粘度升高（流动性差，冷却不均）、轧制力上升（摩擦系数增大）、可能析出杂质（堵塞喷嘴）。28.冷轧“张力辊组”的工作原理是什么？如何计算张力辊的张力放大倍数？原理：利用带钢与张力辊间的摩擦力传递张力，通过包角和摩擦系数实现张力放大。张力放大倍数公式：T2/T1=e^(μθ)，其中T2为出口张力，T1为入口张力，μ为摩擦系数（钢与橡胶辊约0.3-0.4），θ为包角（弧度）。例如，包角2π（360°），μ=0.3时，放大倍数约e^(0.3×6.28)=e^1.88≈6.55。29.冷轧带钢“边裂”缺陷的产生原因有哪些？预防措施是什么？原因：原料边部缺陷（如折叠、裂纹）、冷轧边部压下率过大（边部应力集中）、原料成分中S、P含量过高（热脆性）、轧制张力过大（拉裂边部）。预防措施：控制原料边部质量（切边宽度≥5mm）、优化轧制规程（降低边部压下率）、调整钢水成分（S≤0.02%，P≤0.03%）、稳定张力（避免突变）。30.冷轧“轧辊热凸度”是如何形成的？对板形控制有何影响？如何调节？形成：轧制时摩擦生热和变形热使轧辊表面温度升高（中心温度低），导致辊身膨胀形成凸度。影响：热凸度过大（中部膨胀多）会加剧中浪；过小则可能导致边浪。调节方法：调整乳化液冷却水量（增加中部冷却可减小热凸度）、控制轧制速度（速度↑，热积累↑，热凸度↑）、采用分段冷却（局部喷水降温）。31.冷轧带钢“力学性能不合”的主要原因有哪些？如何通过工艺调整改善？原因：原料成分波动（C、Mn含量超范围）、冷轧压下率不合理（加工硬化程度不足/过度）、退火工艺偏差（温度/时间不够，再结晶不完全）、平整压下率过高（二次硬化）。调整措施：严格控制原料成分（如深冲钢C≤0.005%）、优化冷轧道次压下率（总压下率75%-85%）、修正退火曲线（如提高温度50℃或延长保温时间30min）、降低平整压下率（≤2%）。32.冷轧“断辊”事故的主要原因有哪些？如何预防？原因：轧辊材质缺陷（内部裂纹、夹杂）、轧制力超设计值（压下率过大）、辊面局部应力集中（卡钢时冲击载荷）、冷却不均（热应力导致断裂）、磨削缺陷（表面微裂纹）。预防措施：加强轧辊探伤（超声波检测）、优化轧制规程（避免超压下）、设置过负荷保护（轧制力超过90%额定值时自动抬辊）、均匀冷却（乳化液流量分布均匀）、控制磨削质量（避免表面烧伤）。33.冷轧“带钢跑偏”的主要原因有哪些？如何调整？原因：来料对中不良（入口导板偏移）、轧辊轴线不平行（两侧辊缝差大）、张力分布不均（单侧张力过高）、带钢边部厚度不均（单侧更厚导致跑偏）。调整措施：校正入口导板（保证带钢中心线与轧机中心线重合）、调整轧辊平行度（通过液压压下同步调节两侧辊缝）、检查张力辊压力（保证两侧压力一致）、切除边部厚度超差部分（切边处理）。34.冷轧“乳化液污染”的主要来源有哪些？如何维护乳化液清洁度？来源：轧制过程带入的铁粉（磨损产生）、原料表面残留的氧化铁皮颗粒、外界混入的油污（设备漏油）、乳化液自身分解产物（如脂肪酸）。维护措施：定期过滤（磁性过滤器除铁粉）、撇除浮油（设置撇油器）、控制pH值（保持8-9，防止细菌繁殖）、定期更换乳化液（周期3-6个月，视污染程度）。35.冷轧“厚度自动控制（AGC）”的主要类型有哪些？各适用于什么场景？类型：反馈AGC（根据出口厚度偏差调节辊缝，适用于稳态轧制）、前馈AGC（根据入口厚度波动提前调节，适用于来料厚度不均）、秒流量AGC（通过入口/出口速度和厚度计算流量差，适用于连轧机机架间协调）、压力AGC（利用轧制力与辊缝关系间接控制，适用于高精度场合）。36.冷轧带钢“屈强比”的定义是什么？对深冲性能有何影响？如何降低屈强比？屈强比=屈服强度/抗拉强度（Rp0.2/Rm）。深冲时，屈强比越低（如≤0.6），材料在断裂前可承受更大变形（不易拉裂）。降低方法：采用超低碳钢（如IF钢，C≤0.003%）、控制退火工艺（充分再结晶，细化晶粒）、减少第二相析出（如添加Ti、Nb固定C、N）。37.冷轧“轧辊磨损”的主要形式有哪些？如何减缓磨损？形式：abrasive磨损（铁粉颗粒摩擦）、adhesive磨损（金属粘着转移）、thermalwear（热应力导致表面剥落）。减缓措施：优化润滑（降低摩擦系数）、控制轧制速度（避免过高速度加剧温升）、定期换辊（避免过度磨损）、采用表面处理（如镀铬辊，提高硬度）。38.冷轧“板形仪”的工作原理是什么？常用的板形检测方式有哪些？原理：通过检测带钢横向各点的张力差（或延伸率差）反映板形缺陷。常用方式：应力式板形仪（测量辊子分段压力，如接触式辊式板形仪）、激光板形仪（非接触式，通过激光测量带钢表面高度差）、红外热像仪（检测带钢表面温度分布，间接反映应力分布）。39.冷轧“光亮退火”的工艺要点有哪些？与普通退火的主要区别是什么？要点：保护气氛（如H2:N2=7:3，露点≤-40℃）、温度控制（不锈钢1050-1150℃，硅钢800-850℃）、缓慢冷却（防止氧化）。区别：普通退火无保护气氛（或弱保护），表面易氧化需酸洗；光亮退火通过还原性气氛防止氧化，退火后表面无需酸洗（直接获得光亮表面）。40.冷轧“极限最小可轧厚度”由哪些因素决定？如何计算？决定因素：轧辊直径（直径越小，最小厚度越小）、轧件强度（强度越高，最小厚度越大）、轧制力（设备最大轧制力限制）、张力（张力越大，最小厚度越小）。经验公式：hmin≈(D×σs)/(K×(1+β))，其中D为轧辊直径，σs为轧件屈服强度，K为轧机刚度，β为张力影响系数（0.1-0.3）。41.冷轧“切边”工序的主要目的是什么？切边质量对后续加工的影响？目的：切除带钢边部缺陷（如裂边、浪边）、控制成品宽度精度、改善边部形状（避免毛刺）。影响：边部毛刺会划伤后续设备（如卷取机）；宽度超差导致无法满足用户要求；边裂未切除会在冲压时扩展为裂纹。42.冷轧“卷取机”的主要类型有哪些？胀缩式卷筒与实心卷筒的区别是什么？类型：卧式卷取机（常用）、立式卷取机（窄带钢）。胀缩式卷筒：通过液压/机械方式膨胀（直径可变化），便于卸卷（适用于带钢卷内径固定的场合，如Φ610mm）；实心卷筒：直径固定，需通过推卷器卸卷（适用于小卷重或特殊内径要求）。43.冷轧“表面清洁度”的检测方法有哪些？如何提高清洁度？检测方法：白纱布擦拭法（观察残留油污）、表面张力法（测量接触角，接触角小则清洁度高）、荧光检测法（检测有机残留物）。提高措施：加强乳化液过滤（减少残留颗粒）、增加清洗段（如电解清洗）、控制退火温度（避免残碳分解）、使用低残碳乳化液（如合成酯类）。44.冷轧“轧制规程”的定义是什么？制定轧制规程的主要步骤有哪些？轧制规程是轧制过程中各道次的工艺参数集合（包括压下率、张力、速度、辊缝等）。制定步骤：1.确定原料和成品规格（厚度、宽度、性能）；2.选择总压下率（根据轧机能力和产品要求）；3.分配道次压下率（头道次小，末道次小以保证精度）；4.计算各道次轧制力、力矩（校核设备能力）；5.确定张力制度（保证稳定轧制）；6