軋延理論基本介紹課件

軋延理論基本介紹軋延理論基本介紹1一前言軋延是指將工作件或坯料置于兩工作輥之間輥軋,使工作件厚度變薄或截面積縮小的一種塑性加工方式,在軋延過程中,軋件同時產(chǎn)生彈性變形及塑性變形(如下圖所示),整個軋延理論的推導(dǎo)主要在于工作輥與板材在接觸區(qū)內(nèi)的力學(xué)變化情形.一前言軋延是指將工作件或坯料置于兩工作輥之間輥軋,使工作件厚2二.基本概述板材在兩輥間軋延示意圖

D/2v1h1出口彈性變形區(qū)接觸弧長

入口彈性變形區(qū)

塑性變形區(qū)

咬入角v0h2中性點二.基本概述板材在兩輥間軋延示意圖D/2v1h1出口彈性3

壓下率指軋延加工量之厚度壓下率,其定義為:

r=△h/h2=((h2-h1)/h2)*100%。 r稱為壓下率

。△h稱為壓下量

。壓下率指軋延加工量之厚度壓下率,其定義為:4咬入角和接觸弧長

咬入角:板材與工作輥接觸的塑性變形區(qū)域內(nèi),入料端以及出料端與工作出料端所涵蓋的角度

咬入角?=2*(h2-h1)/D如何才能實現(xiàn)正常咬入？接觸弧長:工作輥與板材所接觸的圓弧長度接觸弧長L=?*(D/2)咬入角和接觸弧長

咬入角:板材與工作輥接觸的塑性變5中性點

在塑性變形區(qū)內(nèi),板材因厚度減少導(dǎo)致長度增加,會造成材料在軋延方向速度的增加,所以在軋延中,入口速度v0會小於v1,而在軋輥與板材接觸區(qū)域內(nèi),存在有一個板材與軋輥轉(zhuǎn)速相等的點,稱之為中立點前滑值：

S=[(V1-Vr)/Vr]*100%后滑值中性點

在塑性變形區(qū)內(nèi),板材因厚度減少導(dǎo)致長度增加6

影響前滑的因素

寬展1)摩擦系數(shù)u越大,其前滑值越大2)前張力增加時,則使金屬的向前流動的阻力減少,從而增加前滑區(qū),使前滑增加,反之后張力增加時,則后滑區(qū)增加.3)軋件厚度H減小,前滑增加,反之減小.軋制過程中,沿橫向移動的體積引起的軋件寬度上的的變化叫寬展.

影響前滑的因素

寬展1)摩擦系數(shù)u7軋制力

軋制力:軋機將板材由一截面積,經(jīng)輥軋后減至另一較小的截面積時,對板材所施加之力，主要是包括軋輥與板材間磨擦力與板材塑性變形之抵抗力

主要因素:材料的變形抵抗力壓下率張力作用軋機的剛性

工作輥輥徑磨擦阻力軋制力

軋制力:軋機將板材由一截面積,經(jīng)輥軋后減至另8軋延壓力分布圖

材料塑性變形阻力分布圖摩擦力分布圖摩擦力峰值中立點軋延壓力分布圖材料塑性變形阻力分布圖摩擦力分布圖摩擦力峰值9

根據(jù)A.J.Zelikow所推導(dǎo)出之軋延力公式可清楚了解影響軋延力與各項因素之間的關(guān)系

P=(△h*B*σ/2μ)*(exp(2*L/△h)-1)

△h:壓下量

B:板寬σ

:變形應(yīng)力μ

:磨擦系數(shù)L:接觸弧長

根據(jù)A.J.Zelikow所推導(dǎo)出之軋延力公式可清楚了解影10

1)材料塑性之變形阻力（應(yīng)力-應(yīng)變圖）應(yīng)力ρ

降伏點Yp

伸長率(%)

1)材料塑性之變形阻力（應(yīng)力-應(yīng)變圖）應(yīng)力ρ降伏點Yp11

2)軋下率

BR1R2R3

OL1L2L3軋輥壓力P

接觸弧長

D

C

A

其中：R壓下率2)軋下率

BO123)工輥輥徑

圖2-7不同輥徑對軋延負(fù)荷之影響

D1D2D3其中D為工輥輥徑軋輥負(fù)荷P

軋下率%3)工輥輥徑圖2-7不同輥徑對軋延負(fù)荷之影響D1134)

摩擦阻力接觸弧長

軋輥壓力P

中立點移動軌跡

μ3

μ2

μ1

軋延壓力分布受磨擦系數(shù)影響其中：μ3>μ2>μ1

4)摩擦阻力接觸弧長軋輥壓力P中立點移動軌跡μ3μ145)張力作用軋延負(fù)荷P后張前張張力增加接觸弧長ABCDEN3N1N2KJIHGONMLO1O2O35)張力作用軋延負(fù)荷P后張前張張力增加接觸弧長156)軋機的剛性影響:

軋延荷重P軋輥間隙變化量剛性大

剛性小

圖2-12軋機的剛性大小與軋輥間隙變化量關(guān)系軋機的剛性定義如下:

軋機剛性=施加于軋機的力/軋機的變形量

剛性的大小會影響軋輥間隙的變化量6)軋機的剛性影響:

軋延荷重P軋輥間隙變化量剛性大16OperatorsideDrivesideOperatorsideDriveside邊波OS邊波中波邊波Figure34邊波DS中波?波三板形控制

OperatorsideDrivesideOperato17鋼板在寬度方向不同伸長量示意圖

L+△L

L鋼板在寬度方向不同伸長量示意圖L+△LL18

彎曲力

彎曲力19

中間輥移動板材

有效平面

板

寬

中間輥移動板材20四AGC(AUTOGAUGECONTROL)控制系統(tǒng)簡介:

軋延板材厚度改變的原理有以下的關(guān)系式:板厚=軋機的彈性變形+軋輥設(shè)定位置所以板厚的改變有兩種方式:

1.改變軋輥的設(shè)定位置(screwdown下壓量)2.改變軋延荷重(tensioncontrol)改變軋延荷重的主要方法是改變張力值,其中以后張力的影響較大,其厚度的變化量與軋延荷重的關(guān)系式為:△h1=△P/K四AGC(AUTOGAUGECONTROL)控制系21X-RAY測厚儀簡介

X-RAY測厚計量測原理主要是,當(dāng)鋼板置于放射源與偵測器之間時,放射源穿透鋼板后,其強度會衰減,而偵測器則依所偵測之不同強度轉(zhuǎn)換為相對不同的鋼板厚度,其轉(zhuǎn)換的關(guān)系式如下: T=(1/μ)㏑(I0/I) T:鋼板厚度。

μ:線性吸收系數(shù)。

I0:放射源強度(T=0時)。

I:放射源穿透鋼板后,由偵測器所測得之強度。X-RAY測厚儀簡介X-RAY測厚計量測原理主要是22如圖所示DetectorVoltage鋼板厚度T

Source X-RAY測厚原理示意圖如圖所示DetectorVoltage鋼板厚度TS231150帶鋼常見事故處理辦法飛剪帶鐵頭

軋機之間起套堆鋼來料彎大，陰陽面造成跑偏堆鋼

甩尾拉絲

AGC伺服故障

鉆出口刮水板、軋線標(biāo)高調(diào)整不當(dāng)，造成翹、叩頭

壓下實際值與設(shè)定值不符、二級頭部設(shè)定超厚

中間坯頭部超寬主傳動跳閘，軋機停車工作輥有大塊掉肉，造成軋制力增加

下表面劃傷工作輥表面有裂紋側(cè)導(dǎo)板與活套耐磨板螺絲脫落軋機輥縫未調(diào)平，跑偏堆鋼粗軋軋機輥縫偏差太大側(cè)導(dǎo)板自動回縮粗軋來料未進(jìn)精軋精軋工作輥斷輥支撐輥斷輥

1150帶鋼常見事故處理辦法飛剪帶鐵頭24一、飛剪帶鐵頭事故原因帶頭，帶尾不能側(cè)底切斷，而帶入到立輥或進(jìn)出口導(dǎo)衛(wèi)內(nèi)，下塊帶鋼在進(jìn)鋼時，將其帶入軋機進(jìn)行軋制，造成廢鋼及斷輥等重大事故。由于飛剪未切頭，導(dǎo)致無法進(jìn)鋼，產(chǎn)生中間廢。熱檢（HMD）檢測不準(zhǔn)，飛剪提前動作。處理辦法操作員，發(fā)現(xiàn)這種情況后，并聯(lián)系上道工序停軋。聯(lián)系相關(guān)崗位，進(jìn)行確認(rèn)。準(zhǔn)備好鉤子將鐵頭吊出。電氣，調(diào)整查出故障進(jìn)行處理。對飛剪上下剪刃進(jìn)行檢查，確保剪刃無裂紋，無缺口。觀察中間坯來料板形，頭尾彎度是否超出剪刀寬度，如有立即對中間坯板形進(jìn)行調(diào)整。預(yù)防措施提高飛剪的命中率，保證能切到頭部。帶鋼跟蹤系統(tǒng)正常維護(hù)。定期對飛剪進(jìn)行檢查，制定飛剪更換制度。定期對中間坯進(jìn)行測量，保證來料板形正常。在軋制過程中，操作人員應(yīng)注意，每塊帶鋼的剪切情況，發(fā)現(xiàn)帶鐵頭的現(xiàn)象應(yīng)立既停車。一、飛剪帶鐵頭25事故原因軋機之間秒流量不等造成堆鋼。軋制時活套故障，造成軋機之間起套。測壓頭故障。側(cè)導(dǎo)板開口度設(shè)定不到位，造成廢鋼。帶鋼叩、翹頭引起堆鋼。操作調(diào)整不當(dāng)，引起一側(cè)跑偏。處理辦法操作人員應(yīng)在手動干預(yù)無效時，立即按急停。將急停復(fù)位，并將冷卻水停掉。第一時間，現(xiàn)場觀察堆鋼及軋輥情況。如有條件，臺下人員馬上指揮，臺上操作人員，將立輥反轉(zhuǎn)，飛剪輥道及所有輸送輥道反轉(zhuǎn)。采用下將F1工作輥平衡，靠工作輥輟重壓住鋼板然后手動點動軋機拉出，如有必要時將上支撐輥下將處理完事故必須進(jìn)行零調(diào)。如鋼板拉不出時，要在軋機上進(jìn)行切割，必須通知臺上確認(rèn)好，自己位置插上安全銷。將不規(guī)則處，頭部和拱起部分切割掉，用行車將其吊走，然后與臺上聯(lián)系，將剩余的廢鋼倒出。預(yù)防措施操作人員應(yīng)精心操作，對活套要注意觀察，發(fā)現(xiàn)有異常情況，應(yīng)及時干預(yù)。加強軋制前的確認(rèn)。準(zhǔn)確觀察鋼板在軋機內(nèi)的狀態(tài)，及時參與調(diào)整。修正數(shù)據(jù)，確保微張力運行正常，正確修定參數(shù)。二、軋機之間起套堆鋼二、軋機之間起套堆鋼26三、來料彎大，陰陽面造成跑偏堆鋼事故原因停軋時間過長，開軋后來料，陰陽面大，精軋穿帶單邊浪大，跑偏嚴(yán)重，拍急停。來料彎大，帶鋼頭部跑偏撞護(hù)板。由于粗軋來料，頭部偏，而精軋未做相應(yīng)調(diào)整，就進(jìn)行軋制，造成精軋前段機架卡鋼。處理辦法1、同軋機之間起套堆鋼一樣。預(yù)防措施停軋時間過長，要對帶鋼穿帶時的跑偏預(yù)見性。精心操作，時刻觀察料型變化情況，提高調(diào)整判斷能力。精軋必須保證板形平直，軋制厚度均勻。三、來料彎大，陰陽面造成跑偏堆鋼事故原因27四、甩尾事故原因：軋輥未調(diào)平。尾部溫度過低。軋件寬度方向，溫度分布不均。精軋側(cè)導(dǎo)板，對中不良。拋鋼速度不當(dāng)。來料質(zhì)量不良。處理辦法1、用工具或天車將廢鋼取出。預(yù)防措施精心操作不斷提高。保證設(shè)備精度。保證精軋來料溫度。四、甩尾事故原因：28五、拉絲故障原因：鋼帶邊部與側(cè)導(dǎo)板磨擦造成拉絲壓入鋼帶下表面與輥道、活套輥造成劃痕細(xì)絲壓入前后機架側(cè)導(dǎo)板不對中造成邊部刮側(cè)導(dǎo)板磨損嚴(yán)重的側(cè)導(dǎo)板未及時更換處理方法：對側(cè)導(dǎo)板磨損嚴(yán)重的及時更換保證設(shè)備運轉(zhuǎn)正常預(yù)防措施：操作工精心操作軋鋼工勤檢查，勤更換側(cè)導(dǎo)板。保證設(shè)備精度。五、拉絲故障原因：29六、AGC伺服故障事故原因1、伺服故障，造成誤動作，由于活套調(diào)節(jié)范圍，超限造成堆鋼處理辦法操作人員，應(yīng)在手動干預(yù)無效時，立即按急停。將急停復(fù)位，并將冷卻水停掉。待伺服閥處理好后，將B（A）閥切換A(B)閥鎖定復(fù)位。輥縫能夠打開方可處理卡鋼，以下同軋機之間起套堆鋼處理方法是一樣的。預(yù)防措施更換伺服閥，由工作閥導(dǎo)向備用閥。六、AGC伺服故障事故原因30七、鉆出口刮水板、軋線標(biāo)高調(diào)整不當(dāng)，造成翹、叩頭故障原因在穿帶過程中帶鋼頭部叩頭頂在出口下切水板與護(hù)板的交接處，造成帶鋼堆在下切水板里，將下切水板擠壞。由于下工作輥上表面與軋制線的高度調(diào)整不當(dāng)，造成翹、叩頭。擋水板與輥之間間隙大。處理方法同“軋機之間起套堆鋼”處理方法。機械處理氣缸和下護(hù)板。預(yù)防措施精心操作軋輥車間應(yīng)在更換支撐輥的時，根據(jù)支撐輥輥徑和將要使用的工作輥輥徑范圍確定合適的墊板厚度。超出軋制線標(biāo)高的工作輥不要下送。導(dǎo)衛(wèi)工常更換磨損嚴(yán)重的擋水板。七、鉆出口刮水板、軋線標(biāo)高調(diào)整不當(dāng)，造成翹、叩頭故障原因31八、壓下實際值與設(shè)定值不符、二級頭部設(shè)定超厚事故原因AGC壓下造成某機架軋制力大，電流急劇增加，速度也急劇下降，造成機架之間堆鋼。主要原因是人工設(shè)定輥縫不合理，形成速降，造成堆鋼。壓下位置沒有到設(shè)定的位置，會造成機架內(nèi)堆鋼或拉斷。處理方法發(fā)現(xiàn)有這種情況應(yīng)將塊鋼倒出重新設(shè)定。當(dāng)帶鋼咬入后出現(xiàn)這種情況后壓下和速度操作工應(yīng)及時手動干預(yù)使此塊帶鋼能順利軋制過去。操作人員應(yīng)在手動干預(yù)無效時立即按急停。同“軋機之間起落套堆鋼”處理方法一樣。通知設(shè)備電氣人員進(jìn)行處理。預(yù)防措施操作人員在每次進(jìn)鋼前，必須確認(rèn)畫面上設(shè)定值和實際值，另外對設(shè)備重點跟蹤，查找故障原因。計算機二級設(shè)定要正常。八、壓下實際值與設(shè)定值不符、二級頭部設(shè)定超厚32九、中間坯頭部超寬事故原因中間坯頭部超寬處理方法咬入的鋼，操作人員應(yīng)在手動干預(yù)無效時立即按急停。同“軋機之間起套堆鋼”外理方法預(yù)防措施粗軋因根據(jù)測寬儀上顯示的寬度對立輥進(jìn)行調(diào)整。對于軋制極限規(guī)格必須嚴(yán)格執(zhí)行工藝紀(jì)律，要將溫度控制范圍縮小為±20°C。九、中間坯頭部超寬事故原因33十、主傳動跳閘，軋機停車事故原因由于電氣的原因而造成主傳動跳閘。由于主傳動的負(fù)荷過大而造成跳閘停車。處理方法機架間如果有鋼，可利用立輥反轉(zhuǎn)將鋼板拉出。如果對工作輥沒有影響的，則在處理完了廢鋼以后通知電氣合主傳動，然后精軋操作人員在畫面上復(fù)位，合主傳動；對工作輥有影響的話，精軋需要在處理完廢鋼后，換輥。預(yù)防措施保證精軋的軋制溫度，不軋低溫鋼。加強點檢。加強設(shè)備的維護(hù)，防止主傳動運行故障。十、主傳動跳閘，軋機停車事故原因34十一、工作輥有大塊掉肉，造成軋制力增加故障原因在軋制過程中，軋輥掉肉后，使軋制力增加，使速度下降，從而造成軋機間堆鋼。軋輥材質(zhì)有缺陷。水嘴局部堵塞、冷卻水不均?？ㄤ摃r含鋼使軋輥內(nèi)部有裂紋。處理方法同“軋機間起套堆鋼”處理方法一樣。更換工作輥。預(yù)防措施卡鋼后必須抽輥檢查，確認(rèn)軋輥狀態(tài)。軋輥上機前要做好超聲波探傷。軋輥冷卻水必須均勻。十一、工作輥有大塊掉肉，造成軋制力增加故障原因35十二、下表面劃傷故障原因?qū)χ休伒篮统纵伒烙兴垒?。輥道護(hù)板高于輥面?；钐纵伈晦D(zhuǎn)。輸出輥道上有死輥。處理方法首先操作人員必須按標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。開機前必須認(rèn)真檢查中間輥道、活套輥和輸出輥道的運轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)有不轉(zhuǎn)的和護(hù)板高于輥面的現(xiàn)象立即請設(shè)備人員處理。預(yù)防措施杜絕死輥。輥道、表面、護(hù)板高度嚴(yán)格的執(zhí)行有關(guān)技術(shù)規(guī)程。十二、下表面劃傷故障原因36十三、帶鋼表面鉻印故障原因穿帶時頭部軋破、軋制時中間軋破、拋鋼時甩尾，造成輥面鉻傷。板坯結(jié)疤，異物，造成精軋鉻印。處理方法發(fā)生軋破時，質(zhì)檢開卷，確認(rèn)帶鋼質(zhì)量。如計劃不允許，必須停機。甩尾后機架內(nèi)的碎片必須清除。軋線發(fā)現(xiàn)鉻印要立刻停軋，檢查軋輥質(zhì)量，輕微的可用角磨機進(jìn)行打磨，如嚴(yán)重的必須換輥，確保產(chǎn)品質(zhì)量。預(yù)防措施加強設(shè)備維護(hù)和電氣系統(tǒng)修正。軋制計劃嚴(yán)格按規(guī)程編制。發(fā)現(xiàn)甩尾后及時檢查處理。操作工不斷提高操作水平。軋制時觀察帶鋼表面及走勢。上料時要處理原料缺陷。十三、帶鋼表面鉻印故障原因37十四、工作輥表面有裂紋故障原因軋輥的本身材質(zhì)原因引起。軋輥冷卻水控制不好，在急停拍下時未停水。處理方法更換工作輥預(yù)防措施軋輥出現(xiàn)卡鋼換輥后要填好軋輥使用清單，下機后嚴(yán)格檢查。嚴(yán)格按規(guī)定探傷、磨削，把好新輥的質(zhì)量關(guān)。操作人員加強軋輥上機檢查。十四、工作輥表面有裂紋故障原因38

十五、側(cè)導(dǎo)板與活套耐磨板螺絲脫落故障原因側(cè)導(dǎo)板活套耐磨板螺絲沒鎖緊。過鋼中由于抖動較大，螺絲松動，螺頭冒出。處理方法同機架間堆鋼處理方法一樣。通知機械，導(dǎo)衛(wèi)人員到現(xiàn)場更換螺絲。預(yù)防措施軋鋼工要勤檢查。發(fā)現(xiàn)問題停機處理。十五、側(cè)導(dǎo)板與活套耐磨板螺絲脫落故障原因39十六、軋機輥縫未調(diào)平，跑偏堆鋼故障原因零調(diào)后輥縫未調(diào)平。調(diào)整工穿鋁板時，輥縫未進(jìn)行修正。嚴(yán)格按照換輥操作規(guī)程進(jìn)行換輥。處理方法同軋機機架堆鋼處理辦法一樣。預(yù)防措施嚴(yán)格按照換輥操作規(guī)程進(jìn)行各項操作。穿鋁板時，使用千分尺讀數(shù)要準(zhǔn)確，依據(jù)實際來料厚薄差進(jìn)行輥縫修正。操作工要精心操作，做到眼疾手快，反應(yīng)靈敏，相互配合。十六、軋機輥縫未調(diào)平，跑偏堆鋼故障原因40十七、粗軋軋機輥縫偏差太大故障原因粗軋壓下自動位移。液壓平衡壓力過大或失效。萬向接首夾緊缸沒有打開。零調(diào)標(biāo)定數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。發(fā)現(xiàn)此問題立既停軋。處理方法如有鋼在輸送輥道上，立既通知精軋，啟動緊急改規(guī)格程序。及時通知機電進(jìn)行檢查。預(yù)防措施操作工精心操作，發(fā)現(xiàn)問題及時通知二級，電氣，機械人員。二級對此類事故進(jìn)行監(jiān)控，對磁尺的位移等現(xiàn)象要及時發(fā)現(xiàn)，迅速處理。操作工要勤檢查，交接班時要嚴(yán)格執(zhí)行交接班制度，要對電腦數(shù)據(jù)進(jìn)行核對，對軋輥實際輥縫進(jìn)行測量。十七、粗軋軋機輥縫偏差太大故障原因41十八、側(cè)導(dǎo)板自動回縮故障原因設(shè)定側(cè)導(dǎo)板開口度與實際開口度有偏差。側(cè)導(dǎo)板自動回縮。處理方法發(fā)現(xiàn)有此類現(xiàn)象，立既停止過鋼，及時與電工，液壓工、二級人員進(jìn)行聯(lián)系。軋鋼工與操作工重新做側(cè)導(dǎo)板標(biāo)定。做好標(biāo)定后通知液壓人員關(guān)閉球閥。預(yù)防措施保證設(shè)備精度操作工勤檢查十八、側(cè)導(dǎo)板自動回縮故障原因42十九、粗軋來料未進(jìn)精軋故障原因粗軋來料五道翹頭過大，切頭后未進(jìn)立輥。粗軋來料鐮刀彎過大，頂在立輥前導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板。大剪輥道和粗軋輥道不轉(zhuǎn)。精軋立輥不轉(zhuǎn)。處理方法大剪操作工，加大切頭長度，盡量將翹頭部分多切。如切完后還進(jìn)不了，迅速將來料倒出進(jìn)行第二次切頭。粗軋操作工要時刻關(guān)注，來料的板形狀況，根據(jù)實際情況進(jìn)行輥縫較正。大剪操作工要精心操作，發(fā)現(xiàn)輥道不轉(zhuǎn)要立既打電話通知機械，電氣進(jìn)行處理。操作工要精心操作，杜絕立輥未啟動的現(xiàn)象。預(yù)防措施操作工精心操作。發(fā)現(xiàn)問題及時通知相關(guān)人員進(jìn)行處理。加強巡檢制度。十九、粗軋來料未進(jìn)精軋故障原因43二十、精軋工作輥斷輥故障原因軋黑印鋼、由于本塊鋼的溫度變化大造成工作輥斷；多層進(jìn)鋼造成工作輥斷；工作輥本身的材質(zhì)有問題，在軋制過程中斷輥。負(fù)荷分配不合理造成工作輥斷輥；板坯有結(jié)疤造成工作輥斷沒有軋輥冷卻水處理方法上工作輥斷輥。按正常換輥方法將下工作輥點動抽出并使銷頭對正，將上工作輥平衡落下，用下輥將上輥帶出機架，然后將上工作輥斷輥拉出、吊走。清理機架間雜物，抽支撐檢查輥面，必要時更