工藝學(xué)下授課軋制原理

1、金屬塑性加工學(xué)軋制原理緒 論2022年8月11日1現(xiàn)在軋制技術(shù)的特點和發(fā)展趨勢：大力開發(fā)高精度軋制技術(shù) 以過程冶金理論為基礎(chǔ)，以低合金鋼為重點，提高產(chǎn)品的冶金質(zhì)量，擴大品種提高連鑄比，大力推廣連鑄連軋工藝及短流程技術(shù)軋制過程連續(xù)化的新進展無頭軋制技術(shù)采用柔性化的軋制技術(shù)軋制過程的自動控制和智能控制深加工2022年8月11日2外形尺寸產(chǎn)品的最基本條件板帶：厚度，寬度，板形，版凸度，平面形狀 AGCAutomatic Gauge Control 板形控制：配輥，配輥型曲線，軋制負荷分配，液壓彎輥技術(shù) 控制板形的軋機： CVCContinuously variable Crown PCPair Cr

2、oss HC(W)High Crown （Working roll shift） DSRDynamic Shape Roll一、大力開發(fā)高精度軋制技術(shù)金屬塑性加工學(xué)軋制原理緒 論2022年8月11日3二、以過程冶金理論為基礎(chǔ)，以低合金鋼為重點，提高產(chǎn)品的冶金質(zhì)量，擴大品種 軋制過程尺寸形狀組織性能冶金過程控制軋制和控制冷卻技術(shù)：管線鋼、容器鋼、船板鋼、貝氏體鋼、雙相鋼、TRIP鋼超級鋼.退火技術(shù)(冷軋)：罩式退火、連續(xù)退火金屬塑性加工學(xué)軋制原理緒 論金屬塑性加工學(xué)軋制原理緒 論2022年8月11日43. 提高連鑄比，大力推廣連鑄連軋工 藝及短流程技術(shù)節(jié)能，提高成材率及產(chǎn)品質(zhì)量短流程：薄板坯連鑄

3、連軋異型坯管坯連鑄等金屬塑性加工學(xué)軋制原理緒 論2022年8月11日54. 軋制過程連續(xù)化的新進展無頭軋制技術(shù)板帶無頭軋制：冷連軋，CDCM酸洗冷軋連續(xù)式機組熱 軋：無頭軋制，薄板坯連鑄連軋型鋼：棒線材無頭軋制特點：連續(xù)生產(chǎn)，提高成材率，簡化控制系統(tǒng)，提高產(chǎn)品質(zhì)量金屬塑性加工學(xué)軋制原理緒 論2022年8月11日65. 采用柔性化的軋制技術(shù)多品種，小批量，短交貨期 柔性化軋制技術(shù)：熱軋自由程序軋制技術(shù)型鋼自由程序軋制：無孔型平輥軋制（H型鋼延伸機組）成品孔，成品前孔共用金屬塑性加工學(xué)軋制原理緒 論2022年8月11日76. 軋制過程的自動控制和智能控制自動控制：產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督和控制，提高質(zhì)量，降低

4、成本，增加效率。人工智能：過程診斷，優(yōu)化，控制，信息處理金屬塑性加工學(xué)軋制原理緒 論2022年8月11日87. 深加工涂鍍，裁剪，切分，焊接，冷彎，機械加工，復(fù)合效益明顯，發(fā)展前景廣闊2022年8月11日9金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念軋制過程是靠旋轉(zhuǎn)的軋輥與軋件之間形成的摩擦力將軋件拖進輥縫之間，并使之受到壓縮產(chǎn)生塑性變形的過程 軋制：形狀尺寸組織性能 2022年8月11日10金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念1.1 變形區(qū)基本參數(shù)簡單軋制過程：上下軋輥直徑相等，轉(zhuǎn)速相同，且均為主動輥、軋制過程對兩個軋輥完全對稱、軋輥為剛性、軋件除受軋輥作用外，不受其他任何外力作用、

5、軋件在入輥處和出輥處速度均勻、軋件的機械性質(zhì)均勻2022年8月11日11金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念1.1.1 軋制變形區(qū)及其主要參數(shù)1.1.1.1 咬入角（ ）h2（RRcos ）HD（1-cos ）變形區(qū)：軋件承受軋輥作用發(fā)生塑性變形的部分稱為軋制變形區(qū)2022年8月11日12 當(dāng)很小時取 sin金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念1.1.1 軋制變形區(qū)及其主要參數(shù)2022年8月11日13 金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念1.1.1 軋制變形區(qū)及其主要參數(shù)變形區(qū)任意斷面高度2022年8月11日14金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念1.1.1 軋

6、制變形區(qū)及其主要參數(shù)1.1.1.2 接觸弧長（l ）（1）兩軋輥直徑相等時的接觸弧長接觸弧長：軋件與軋輥接觸的圓弧的水平投影長度2022年8月11日15金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念1.1.1 軋制變形區(qū)及其主要參數(shù)1.1.1.2 接觸弧長（l ）（1）兩軋輥直徑不等時的接觸弧長2022年8月11日16金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念1.1.1 軋制變形區(qū)及其主要參數(shù)1.1.1.2 接觸弧長（l ）（3）軋輥和軋件產(chǎn)生彈性壓縮時的接觸弧長*彈性壓縮在冷軋薄板時比較顯著，熱軋薄板有時也要考慮彈性壓縮2022年8月11日17金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念1.

7、1.1 軋制變形區(qū)及其主要參數(shù)1.1.1.2 接觸弧長（l ）（3）軋輥和軋件產(chǎn)生彈性壓縮時的接觸弧長2022年8月11日18金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念忽略 的平方忽略 的平方如圖2022年8月11日19金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念； 如圖2022年8月11日20金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念如圖2022年8月11日21金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念如圖， 平均單位壓力 壓縮圓柱體單位長度上的壓力， 軋輥和軋件的泊桑系數(shù)； 軋輥和軋件的彈性摸量 2022年8月11日22金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念如圖 當(dāng)金屬的彈性壓

8、縮很小并忽略時，就可得到著名的西齊柯克公式：2022年8月11日23金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念1.1 變形區(qū)基本參數(shù)1.1.2 軋制變形的表示方法絕對壓下量為軋制前、后軋件厚度 H、h 之差，即 hHh 。絕對寬展量為軋制前、后軋件寬度 B、b 之差，即 bbB 。絕對延伸量為軋制前、后軋件長度 L、l 之差，即 llL 。1.1.2.1 絕對變形量2022年8月11日24金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念1.1 變形區(qū)基本參數(shù)1.1.2 軋制變形的表示方法1.1.2.1 相對變形量2022年8月11日25金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念1.1 變形區(qū)基

9、本參數(shù)1.1.2 軋制變形的表示方法1.1.2.1 變形系數(shù)表示壓下系數(shù)寬展系數(shù)延伸系數(shù)體積不變定律2022年8月11日26金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念1.2 金屬在變形區(qū)內(nèi)的流動規(guī)律1.2.1 軋制斷面高向上變形的分布不均運變形速度 圖和應(yīng)力分布均勻變形理論(剛端理論) 不符合實際不均勻變形理論:比較符合實際2022年8月11日27金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念1.2 金屬在變形區(qū)內(nèi)的流動規(guī)律1.2.1 軋制斷面高向上變形的分布不均運變形速度圖和應(yīng)力分布（1）沿軋件斷面高度方向上的變形、應(yīng)力和流動速度分布都是不均勻；（2）在幾何變形區(qū)內(nèi)，在軋件與軋輥接觸表面上，

10、不但有相對滑動，而且還有粘著，所謂粘著系指軋件和軋輥間無相對滑動；（3）變形不但發(fā)生在幾何變形區(qū)內(nèi)，而且也產(chǎn)生在幾何變形區(qū)以外，其變形分布都是不均勻的。這樣就把軋制變形區(qū)分成變形過渡區(qū)、前滑區(qū)、后滑區(qū)和粘著區(qū)，見圖（4）在粘著區(qū)內(nèi)有一個臨界面，在這個面上金屬的流動速度分布均勻，并且等于該處軋輥的水平速度。2022年8月11日28金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念1.2 金屬在變形區(qū)內(nèi)的流動規(guī)律1.2.1 軋制斷面高向上變形的分布不均運變形速度圖和應(yīng)力分布（1）沿軋件斷面高度方向上的變形、應(yīng)力和流動速度分布都是不均勻；（2）在幾何變形區(qū)內(nèi)，在軋件與軋輥接觸表面上，不但有相對滑動，而且還

11、有粘著，所謂粘著系指軋件和軋輥間無相對滑動；（3）變形不但發(fā)生在幾何變形區(qū)內(nèi)，而且也產(chǎn)生在幾何變形區(qū)以外，其變形分布都是不均勻的。這樣就把軋制變形區(qū)分成變形過渡區(qū)、前滑區(qū)、后滑區(qū)和粘著區(qū)，見圖（4）在粘著區(qū)內(nèi)有一個臨界面，在這個面上金屬的流動速度分布均勻，并且等于該處軋輥的水平速度。不均勻變形理論2022年8月11日29金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念1.2 金屬在變形區(qū)內(nèi)的流動規(guī)律1.2.1 軋制斷面高向上變形的分布塔爾諾夫斯基實驗 （1）入口處 表面變形中心變形 表層流動快,變形不均；（2）曲線1、2交點是臨界面位置，在此面上，金屬流動和變形均勻（3）出口側(cè) 中心變形表面變形

12、中心層流動快;（4）曲線1水平段粘著區(qū)（5）存在變形過渡區(qū)，過渡區(qū)內(nèi)變形也不均勻。不均勻變形理論塔爾諾夫斯基實驗 2022年8月11日30金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念1.2 金屬在變形區(qū)內(nèi)的流動規(guī)律1.2.1 軋制斷面高向上變形的分布變形區(qū)形狀系數(shù)實驗 變形區(qū)形狀系數(shù)對變形的影響 （薄件）變形完全深透到軋件內(nèi)部， 中心變形表層變形(主要受外摩擦影響)（厚件）受外端影響,產(chǎn)生表面變形 變形不能深透，表面變形中間變形柯爾巴什尼柯夫?qū)嶒?2022年8月11日31金屬塑性加工學(xué)軋制原理1 軋制過程的基本概念1.2 金屬在變形區(qū)內(nèi)的流動規(guī)律1.2.2 沿軋制寬度方向上的流動規(guī)律變形區(qū)橫向流