当两轧辊有不同速度时 慢速辊侧的中性点向变形区入口侧移动 快速辊侧中性点向变形出口侧移动 由于上下轧辊速度不同导致变形区内上下表面的摩擦
力方向完全相反，形成了“搓轧区”。称为全异步轧
制。
当中性点受某些条件限制不能移到出、入口处时，变形区可 能出现后滑区和前滑区，这样，变形区就可能两种情况。 后滑区和搓轧区二者组成
后滑区、搓轧区和前滑区三者组成
全异步轧制时水平速度与辊速的关系
不完全异步轧制时水平速度与辊速的关系
影响搓轧区的因素

搓轧区的大小、是否出
现前滑区和后滑区及其前 滑和后滑区的大小取决于
异速比（主要）
轧件在慢速辊侧的前滑值
轧件的道次延伸系数
影响结果：
变形区由后滑区和搓轧区组成

变形区由后滑区、搓轧区和前滑区组成
不相等，其中联接大工作辊的传动轴总是担负较小
的力矩，其与总力矩的比值总是小于0· 5，在实验条 件下，此比值在0· 3一0· 45之间。

这种特点在设计异径轧机设备时应加以考虑。
异径单辊传动轧制特点
轧制压力降低的幅度就更 大
1 2
3 4
压力降大的原因

异径单辊传动轧制时异径降低轧制压力是主要 的作用 还有异步的效果 单辊传动轧制时，由于惰辊丢速，使上下工作 辊存在速度差，产生一定的异步值，此异步值 随压下率的增加而急剧增
受迫振动频率与轧制速度相关，它主要取决于传动系统齿轮精 度及传动平稳性 针对上述振动特点，提高轧机有关部件的制造精度和刚度、调 整轧制工艺参数使μ>i，采用良好的润滑剂，可以避免振动现象 的产生。
7.1.6异步轧制有关参数的选择


异步速比i不能过大，一般应小于1· 4
异步速比过大对稳定性不利 在拉直异步轧制中，应保持延伸系数μ大于异 步速比i。轧制时应保持前张应力大于后张应力。 大量实验证明，按照上述原则选择参数，异步 轧制就能稳定运行。
变形区全部由搓轧区组成
变形区由后滑区和搓轧区组成 以上几种状态是生产中常见的。根据μ、 i和SM的不同可能还会出现若干种变化
7.1.2 异步轧制压力
异步轧制时变形区内存在着搓轧区，单位压力沿接触弧的 分布曲线削去同步轧制时单位压力峰值 ，使平均单位 压力减小，从而使总轧制压力降低。 根据轧制时变形区实际状态，采用工程法推导出常见的两 种变形区平均单位压力公 当变形区只有搓轧区组成时，平均单位压力为:
带材轧制的精度主要取决于

原料厚度、
变形抗力、
摩擦系数、 轧辊偏心及油膜厚度诸因素，
2）拉直异步轧制的轧制精度
（1）变形抗力
与常规轧制相比，异步轧制可以大幅降低轧制压力，
因此，拉直异步轧制的塑性曲线斜率M，要明显低于 同步轧制的塑性曲线斜率M，故有 （2）原料精度 在原料相同时，即拉直异步轧制的精度要高于同步轧制


异步轧制能轧薄的根本原因
变形区内的搓轧区改变了轧件的应力状态，由于剪切 变形的存在，使异步轧制的轧薄能力大幅度提高。
7.1.4 异步轧制的轧制精度

根据异步轧制穿带及轧制特点的不同，轧制精度可分 为: 异步恒延伸轧制 拉直异步轧制 1）恒延伸异步轧制的轧制精度 根据体积不变定律，忽略宽展有
6.3 材料性能不对称的轧制
双金属轧制复合变形示意图
变形区金属流动
变形区内金属流动速度图
变形条件对前滑的影响
不对称轧制时变形率与

异径单辊传动轧机降低压力效果大，但咬入能 力较差，故最适合于极薄带材轧制，而且还应 施以较大的前张力才能充分发挥其效能。
结论：
不对称轧制具有降低轧制压力，提高轧制板带钢 的厚度精度，减少道次及节能等优点。
不对称轧制技术日益受到人们的重视，并对我国 中、小型板带钢生产的技术改造和发展有重要意义。 不对称轧制的咬人较困难、力矩分配不均，尤其 对于异步轧制易出现轧机颤振，需进一步研究、改 进、完善
异径轧制平均单位压的降低显著原因的理论验证
采用异径轧制，不 仅单位压力峰值下 降20%~40%，而 且使变形区内很长 部分出现了拉应力， 其应力状态系数小 于1，即其单位压 力p值甚至比自然 抗力K还要小。
根据压力分 布公式计算 结果
注意事项


理论计算和实验结果都表明
在双辊传动异径轧制时两个传动轴所传递的力矩并
7.1 异步轧制理论
7.1.1异步轧制基本概念及变形区特征
1） 异步轧制 :指两个工作辊表面线速度不相等的一种轧
制方法。 2）异步轧制的突出优点

轧制压力低，轧薄能力强，轧制精度高，适宜轧制难变 形金属及极薄带材。
3）实现异步轧制过程的两种方法

两个工作辊辊径相同，转速不同 两个工作辊转速相同，辊径不同。
•当带材出口速度与入口速度比值保持不变，以及延伸 系数数保持恒定时，可得

可见，恒延伸轧制时随着带材厚度的减薄，可以保持相对厚 度差不变或绝对厚差成等比例下降
恒延伸轧制随着厚度的减薄可以明显地提高轧制精度



实现恒延伸轧制有两种方式
“S”异步轧制

异步恒延伸轧制
异步恒延伸轧制实验
2）拉直异步轧制的轧制精度
异径轧制的降压效果大的原因

主要是由于变形区长度，即接触面积的缩小显著和单 位轧制压力的显著降低所致。 在相似的轧制条件下，轧制压下量相同时，异径轧制 和对称轧制的变形区长度之比为:
因而随异径比x增大，l异/l对比值减小。
异径轧制时平均单位压力的降低显著原因 1)变形区长度大幅度缩减，使金属流动的纵向摩 擦阻力大为减小，降低了其应力状态系数 减小了一个工作辊的直径，使其咬人角增大，增 大了正压力的水平分量，改变了轧件的应力状态。

7.2 轧辊直径不对称(异径)轧制理论
7.2.1概述 异径轧制：指在板带材生产中，两工作辊的线速 度基本相同而直径与转速相差很大的轧制状态。 异径轧制利用一个直径很小靠摩擦传动的工作辊， 通过减小接触面积和单位压力来大幅度降低轧制 压力和能耗。 同时又采用另一个足够大的工作辊来传递轧制力 矩和提高咬人能力，必要时还可采用侧弯辊以控 制板形 异径轧制可取得增大压下量、减少道次、提高轧 机轧制效率和轧薄能力，提高产品厚度精度和板 形质量的效果。
4）异步轧制的形式

根据穿带形式的不同，异步轧制常见的有四种形式分 别为： 拉直式异步轧制
在生产中多见拉直式异步轧机
“S”式异步轧制
恒延伸式异步轧制
单机连轧式异步轧制
5）变形区特征

由于两个工作辊的线速度不同，轧制时变形区金属质点
的流动规律和应力分布均有别于同步轧制。慢速辊侧的
中性点向变形区入口侧移动，快速辊侧中性点向变形出 口侧移动

异径轧制可以通过将 一个游动工作辊的直 径大幅度减小，而达 到大幅度降低轧制压 力和力矩的效果及由 此带来厚度精度的提 高,降低能耗等效果。
小工作 辊被动
大工作 辊主动 侧弯辊
7.2.2异径轧制原理与工艺特点

根据实测和计算得到 低碳带钢轧制力的实 测与理论曲线。
•由图可见 压力下降的幅度，随异径 比值的增加而稳定地增大 当异径比等于3时，轧制 压力可下降约50%。 只要异径比值一定，即可 稳定地得到一定的降压效 果，而与压下量的变化关 系不大
变形区由后滑区和搓轧区组成
实验结果
同步结果
异步结果
在延伸系数一定的条件下，异速比大，平均单位压力越小;当 延伸系数和速比一定时，轧件越薄。轧制压力降低的幅度越大
7.1.3 异步轧制的变形量及轧薄能力

异步轧制使轧制压力明显降低，相同的轧制压力异步 轧制可以获得比同步轧制更大的道次压下量或延伸系 数。 异步轧制可以大压下轧制，轧件越薄这种优势越突出。 异步轧制突出特点是轧薄能力极强，D/h=25000，同 步轧制D//h=1500-2000
7.1.5 异步轧制的振动问题

如果有关工艺参数选择不当，异步轧制常会出现振动现象， 结果会造成沿带材表面横向产生明暗相交的条纹。
1）异步轧制的振动形式

自激振动： 受迫振动 2）影响因素


自激振动频率与轧制速度无关,主要取决于变形参数
μ 异步速比i、 摩擦系数f和传动系统的刚度