金屬壓力加工車間設(shè)計(jì)之生產(chǎn)工藝流程的培訓(xùn)教材

金屬壓力加工車間設(shè)計(jì)之生產(chǎn)工藝流程的培訓(xùn)教材31十月2023第4章生產(chǎn)工藝流程

4.1制訂生產(chǎn)工藝流程的依據(jù)

4.2

鋼材生產(chǎn)工藝流程4.3有色金屬材料生產(chǎn)工藝流程本章主要內(nèi)容：31十月20234.1制訂生產(chǎn)工藝流程的主要依據(jù)生產(chǎn)工藝流程的制訂是工藝設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作，直接關(guān)系到整個(gè)設(shè)計(jì)能否滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求。其制訂過程主要考慮：

產(chǎn)品生產(chǎn)方法（依據(jù)）

產(chǎn)品技術(shù)條件要求（基礎(chǔ)）

生產(chǎn)規(guī)模（出發(fā)點(diǎn)）產(chǎn)品品種生產(chǎn)線類型產(chǎn)品規(guī)格生產(chǎn)規(guī)模生產(chǎn)工序設(shè)備選型產(chǎn)品質(zhì)量生產(chǎn)方法產(chǎn)品方案生產(chǎn)方案31十月2023冶金壓力加工4.1制訂生產(chǎn)工藝流程的主要依據(jù)31十月20234.2鋼材生產(chǎn)工藝流程鋼材生產(chǎn)主要生產(chǎn)工序：熱加工生產(chǎn)流程鋼材生產(chǎn)工藝流程普碳鋼/低合金鋼生產(chǎn)流程合金鋼生產(chǎn)流程冷加工生產(chǎn)流程（包括溫軋）矯直平整鍛壓拉拔軋制穿孔退火處理精整涂鍍冷卻冷床剪切焊接加熱均熱坯料準(zhǔn)備酸洗清理31十月20234.2鋼材生產(chǎn)工藝流程加工工藝制度之坯料選擇軋鋼坯料初軋坯料模鑄鋼錠連鑄坯料方鋼錠模圓鋼錠模鋼錠模鋼錠方坯圓坯板坯異型坯坯料種類、尺寸、形狀、重量的選擇取決于產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量、上下游工序能力匹配、生產(chǎn)條件、設(shè)備條件及相關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要求或制約。31十月20234.2鋼材生產(chǎn)工藝流程◆鑄坯潔凈度（夾雜物數(shù)量、類型、尺寸、分布）◆鑄坯表面質(zhì)量（表面裂紋、夾渣、氣孔）◆鑄坯內(nèi)部質(zhì)量（內(nèi)部裂紋、夾雜物，中心疏松、縮孔、偏析）◆鑄坯形狀缺陷（鼓肚、脫方、橢圓）表面缺陷清理表面氧化鐵皮清理坯料預(yù)先熱處理（合金鋼）加工工藝制度之坯料預(yù)處理31十月20234.2鋼材生產(chǎn)工藝流程加工工藝制度之坯料加熱加熱制度加熱速度加熱溫度加熱時(shí)間燃料選擇爐型結(jié)構(gòu)步進(jìn)式加熱爐推鋼式加熱爐蓄熱式熱爐焦?fàn)t煤氣高爐煤氣天然氣重油/柴油31十月20234.2鋼材生產(chǎn)工藝流程坯料加熱制度之加熱溫度加熱溫度一般根據(jù)合金相圖、塑性圖和再結(jié)晶圖三圖定溫的原則確定。為防止過燒，最高溫度應(yīng)低于固相線100～150℃。Wc(%)(℃)1W18Cr4V高速鋼的塑性圖再結(jié)晶圖普碳鋼最高加熱溫度和理論過燒溫度31十月20234.2鋼材生產(chǎn)工藝流程坯料加熱制度之加熱速度加熱速度由金屬的塑性和導(dǎo)熱性來確定，同時(shí)還需考慮相變帶來的組織應(yīng)力的影響。預(yù)加熱段一加熱段二加熱段均熱段蓄熱式加熱爐爐型結(jié)構(gòu)鋼板加熱過程體積變化曲線31十月20234.2鋼材生產(chǎn)工藝流程坯料加熱制度之加熱時(shí)間加熱爐長(zhǎng)行程裝鋼機(jī)出鋼機(jī)入爐操作臺(tái)出爐操作臺(tái)加熱時(shí)間一般由坯料厚度、裝料溫度、爐型結(jié)構(gòu)等決定，通常采用經(jīng)驗(yàn)公式，也可通過模型預(yù)報(bào)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)出鋼。連續(xù)式加熱爐：均熱爐：室狀爐：化學(xué)成分相關(guān)系數(shù)鋼種相關(guān)系數(shù)坯料布置形式參數(shù)坯料厚度或直徑鋼種相關(guān)系數(shù)直接熱裝

熱裝

冷裝加熱爐小時(shí)產(chǎn)量：L為加熱爐爐膛有效長(zhǎng)度，mn為板坯排數(shù)Q為板坯質(zhì)量，t；B為板坯寬度，m；T為板坯加熱時(shí)間，h。31十月20234.2鋼材生產(chǎn)工藝流程加工工藝制度之軋制軋制設(shè)計(jì)是工藝設(shè)計(jì)的核心，主要任務(wù)是制定變形程度、軋制速度以及軋制溫度等工藝參數(shù)。

變形程度

（總變形量、道次變形量及其分配）

軋制速度（受軋鋼工藝、軋機(jī)結(jié)構(gòu)、軋機(jī)機(jī)械化和自動(dòng)化程度等影響）

軋制溫度（軋件的開軋溫度、終軋溫度）

軋制力

（決定軋制設(shè)備和傳動(dòng)力能參數(shù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)）機(jī)架數(shù)、孔型設(shè)計(jì)、奧氏體再結(jié)晶區(qū)/未再結(jié)晶區(qū)；鐵素體區(qū)軋制等年產(chǎn)量、傳動(dòng)力能參數(shù)31十月20234.2鋼材生產(chǎn)工藝流程加工工藝制度之冷卻冷卻設(shè)計(jì)主要任務(wù)是確定冷卻介質(zhì)、冷卻方式、冷卻速度、冷卻溫度制度等工藝參數(shù)。

冷卻介質(zhì)

（水、風(fēng)、水霧、油、冷床等）

冷卻方式

（集中冷卻、分段冷卻、稀疏冷卻等）

冷卻速度

（超快冷、快冷、緩冷、爐冷等）

冷卻溫度制度

（開冷溫度、終冷溫度、中間溫度、空冷時(shí)間等）31十月20234.2鋼材生產(chǎn)工藝流程加工工藝制度之精整精整是工藝過程最后一個(gè)工序，依據(jù)產(chǎn)品的不同，可包括：

矯直

平整

剪切

（橫切、縱切、切邊、定尺）

酸洗

熱處理

（罩退、連退、……）

表面鍍層

（鍍鋅、鍍錫、彩涂、……）

機(jī)加工31十月20234.2鋼材生產(chǎn)工藝流程現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)工藝流程31十月20234.2鋼材生產(chǎn)工藝流程寶鋼鋼管初軋商品材產(chǎn)線主要由均熱爐、初軋機(jī)組、連軋機(jī)組和精整作業(yè)線等組成，擁有初軋生產(chǎn)工藝最為先進(jìn)的技術(shù)和裝備。://esales.baosteel/baosteel_products/tubePipe/cn/company/company_06.jsp31十月20234.2鋼材生產(chǎn)工藝流程厚板軋機(jī)產(chǎn)品定位是高強(qiáng)度船板、大口徑油氣輸送管線用鋼板、高強(qiáng)度建筑結(jié)構(gòu)板、鍋爐和壓力容器用鋼板等高難度厚板產(chǎn)品。寶鋼年產(chǎn)180萬噸的5m厚板產(chǎn)線主要由軋線設(shè)備和熱處理設(shè)備組成。熱處理線可組織生產(chǎn)調(diào)質(zhì)、正火、正火加回火、回火工藝的鋼板。31十月20232050mm熱軋機(jī)組設(shè)計(jì)年產(chǎn)量450萬噸。主體設(shè)備有德國西馬克、西門子等公司成套提供，包括四座大型步進(jìn)式加熱爐、四架帶立輥的粗軋機(jī)、一臺(tái)連桿切頭飛剪、七架四輥式精軋機(jī)、三臺(tái)地下液壓卷取機(jī)等設(shè)備。1580mm熱軋機(jī)組設(shè)計(jì)產(chǎn)量280萬噸。主體設(shè)備由日本三菱引進(jìn)。該設(shè)備采用了當(dāng)時(shí)世界領(lǐng)先的定寬側(cè)壓機(jī)，邊部加熱器、PC軋機(jī)等多項(xiàng)新技術(shù)。1880mm熱軋機(jī)組設(shè)計(jì)年產(chǎn)量370萬噸。軋線主體機(jī)械設(shè)備由日本三菱日立（MH）設(shè)計(jì)，設(shè)備由寶菱重工提供。除常規(guī)產(chǎn)品外，機(jī)組具有的快速冷卻、低溫卷取等技術(shù)是其適合生產(chǎn)高強(qiáng)鋼和各類先進(jìn)鋼。寶鋼熱連軋生產(chǎn)工藝流程4.2鋼材生產(chǎn)工藝流程31十月20234.2鋼材生產(chǎn)工藝流程H型鋼生產(chǎn)流程31十月20234.2鋼材生產(chǎn)工藝流程寶鋼線材生產(chǎn)線由步進(jìn)式加熱爐、粗軋機(jī)組、中軋機(jī)組、預(yù)精軋機(jī)組、精軋機(jī)組、減定徑機(jī)組、影像探傷儀、測(cè)徑儀、吐絲機(jī)組、斯太爾摩線和PF線等組成，采用全連續(xù)無扭控軋工藝。31十月20234.2鋼材生產(chǎn)工藝流程寶鋼鋼管140熱軋無縫鋼管產(chǎn)線主體設(shè)備由狄塞爾導(dǎo)盤二輥式斜軋穿孔機(jī)、全浮動(dòng)長(zhǎng)芯棒連續(xù)軋制機(jī)組、采用CEC的張減機(jī)等組成。。31十月2023寶鋼UOE焊管生產(chǎn)工藝流程4.2鋼材生產(chǎn)工藝流程31十月2023酸軋機(jī)組生產(chǎn)工藝流程4.2鋼材生產(chǎn)工藝流程4.2鋼材生產(chǎn)工藝流程連退-鍍鋅-鍍錫-彩涂機(jī)組生產(chǎn)工藝流程熱鍍鋅線：經(jīng)酸洗冷軋后的鋼卷開卷后，經(jīng)過焊接、表面清洗及退火之后進(jìn)入鋅槽鍍鋅（GI材）或再加熱產(chǎn)生鋅鐵合金（GA材），接著再經(jīng)過調(diào)質(zhì)軋延及張力整平，最后依不同需求實(shí)施后處理或涂油作業(yè)。連續(xù)退火線：包括清洗、退火、調(diào)質(zhì)壓延、涂油、分切及包裝等工序。連續(xù)涂覆線：生產(chǎn)電磁鋼卷時(shí)，母材為連退后的鋼卷，經(jīng)開卷、清洗、水性絕緣涂料涂覆、烘培、冷卻等工序；

生產(chǎn)彩色鋼卷時(shí)，母材為冷軋卷，經(jīng)開卷、清洗、磷酸皮膜處理、底漆涂覆、面漆涂覆、烘培、

冷卻等工序。31十月202331十月2023有色金屬材料生產(chǎn)主要工序：板帶箔材生產(chǎn)流程有色金屬材料生產(chǎn)工藝流程管棒型材生產(chǎn)流程矯直平整銑面蝕洗軋制擠/拔退火處理精整涂油清洗噴丸剪切定尺加熱均熱坯料準(zhǔn)備淬火時(shí)效4.3有色金屬材料生產(chǎn)工藝流程31十月2023加工工藝制度之坯料選擇錠坯類型半連續(xù)鑄錠錠模鑄錠連續(xù)鑄錠4.3有色金屬材料生產(chǎn)工藝流程錠坯質(zhì)量要求：

化學(xué)成分及宏觀組織應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)之規(guī)定；

尺寸及偏差應(yīng)滿足工藝要求；

表面光潔、無缺陷；（銑面、刨面或車面）

內(nèi)部無縮孔、氣孔、夾雜、偏析及裂紋等缺陷31十月20234.3有色金屬材料生產(chǎn)工藝流程擠制管錠坯直徑：擠制管外徑，mm擠制品內(nèi)徑，mm擠壓比擠制棒錠坯直徑：擠制型材錠坯斷面積：錠坯長(zhǎng)度：或其中，L1

為擠壓殘料（壓余）長(zhǎng)度，mml1為擠制后管棒型材切頭切尾長(zhǎng)度，mmn為每根擠制管棒型材切成定尺的根數(shù)。錠坯選擇的原則：

根據(jù)車間的規(guī)模和產(chǎn)量

根據(jù)產(chǎn)品的規(guī)格尺寸（板帶材生產(chǎn)常采用扁錠，線材生產(chǎn)可采用圓錠或方錠，

管棒型材生產(chǎn)常采用圓錠）

根據(jù)設(shè)備能力

根據(jù)制品的性能確定錠坯厚度或直徑

根據(jù)金屬及合金的工藝性質(zhì)

根據(jù)鑄造條件31十月20234.3有色金屬材料生產(chǎn)工藝流程鋁板帶箔材生產(chǎn)工藝流程鋁合金牌號(hào)簡(jiǎn)介：1系：99.00%以上工業(yè)純鋁，電導(dǎo)性、耐腐蝕性、焊接性能好、強(qiáng)度低2系：Al-Cu合金，強(qiáng)度高、耐熱性和加工性能良好3系：Al-Mn合金，耐蝕性、焊接性好、塑性好4系：Al-Si合金，耐磨性、高溫性能好5系：Al-Mg合金，耐蝕性焊接性好、抗疲勞強(qiáng)度好、只能冷加工提高強(qiáng)度6系：Al-Mg-Si合金，耐腐蝕性能高、焊接性好7系：Al-Zn合金，超高強(qiáng)度合金韌性好、易加工8，9系：備用合金，塑性、深沖性能良好31十月20234.3有色金屬材料生產(chǎn)工藝流程鋁行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈鋁材產(chǎn)品分類汽車用鋁合金分類31十月20234.3有色金屬材料生產(chǎn)工藝流程鋁板帶箔材生產(chǎn)工藝流程鋁液連續(xù)鑄軋鋁錠大板錠連鑄連軋鑄錠熱軋冷軋熱軋卷鋁箔箔軋鋁箔坯料鑄軋卷中厚板薄鋁板帶重熔重熔31十月20234.3有色金屬材料生產(chǎn)工藝流程鋁合金帶材生產(chǎn)工藝流程包鋁：

工藝包鋁：改善加工工藝性能；

防腐蝕包鋁：提高抗蝕性。軋機(jī)減薄軋制1）退火(1)再結(jié)晶退火－消除變形工件的加工硬化；(2)低溫退火－消除內(nèi)應(yīng)力，適當(dāng)增加塑性；(3)均勻化退火－消除成分偏析及內(nèi)應(yīng)力。2）淬火（固溶處理）將鋁合金加熱到固溶線以上保溫后快冷，使第二相來不及析出，得到過飽和、不穩(wěn)定的單一

固溶體。3）人工時(shí)效將淬火后的鋁合金，在低溫加熱下保溫一段時(shí)間，促使第二相從過飽和、不穩(wěn)定的單一α固溶體中析出和長(zhǎng)大。隨時(shí)間延長(zhǎng)其強(qiáng)度、硬度顯著升高而塑性降低。31十月20234.3有色金屬材料生產(chǎn)工藝流程鋁箔產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程分卷機(jī)精軋機(jī)在薄箔的最后道次將兩卷箔料疊在一起(“雙合軋制”).雙合過程可直接在精軋時(shí)或之前進(jìn)行.精制鋁箔是對(duì)鋁箔進(jìn)行裱紙、著色、壓花、涂蠟、覆塑等二次加工以提高包裝性能及美觀。31十月20234.3有色金屬材料生產(chǎn)工藝流程適用于薄箔和中等箔的合金（美國牌號(hào)）1200-1235-1050-1100-11458011-8111高Fe8006,8079,8021,8014,8023,8150,….適用于厚箔的合金（美國牌號(hào)）1050,1100-12003102,3105,3003,3005,3004,等…某些5XXX80118006,8014,8150,…31十月20234.3有色金屬材料生產(chǎn)工藝流程鋁合金管材生產(chǎn)工藝流程鋁合金棒型材生產(chǎn)工藝流程31十月20234.3有色金屬材料生產(chǎn)工藝流程擠壓工藝：

擠壓比（λ≥8）

擠壓溫度

擠壓速度

反映擠壓筒內(nèi)徑與錠