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轧制考试知识点总结

轧制过程:靠装转的乳复与轧件之间摩擦力的作用将轧件拖进辊缝,软件受压缩产生型性变形的过程,通过轧制使轧件具有定的形状、尺寸和机械性能(强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度)。

轧制的目的:1、成形 2、得到所需的性能三个变形工序:穿孔、轧管、定减径浮动芯棒:芯棒随轧件运行;限动芯棒:芯棒自己以规定的速度运行。

精轧:1)均整消除荒管的内外表面缺陷和椭圆度、壁厚均匀化。

用带芯棒斜轧方法完成。

均整后管材直径扩大3-9%,长度缩短1-6%;2)定减径:均整后的管材虽然壁厚达到了成品要求,但外圆在椭圆度方面还难以达到要求,因此,用无芯棒连轧方法对其外圆进行加工一定径。

热轧生产无缝管时,管内总是有某种形式的芯棒,因此不可能用热轧方式生产小直径的无缝钢管,一般是用拉拔和热轧减径这两种方法来生产小尺寸的无缝钢管。

虽然拉拔方式可以生产优质管,但是成本较高。

要生产直径小的热轧管,需要用减径机减径。

管坯准备:原料有轧制管坯(圆坯),连铸管坯,圆锭(1)首先要清理表面缺陷(2)切断,主要冷锯锯断和火焰切割。

定心:在管坯端面中心打孔,防止穿偏, 产生壁厚不均。

冷定心:生产效率低,金属消耗大,准确性好,用于合金,高合金管。

热定心:生产效率高准确性差,利用气动,冲头,打眼。

加热:加热温度应保证穿孔时以塑性最好的温度。

轧管:主要目的是对穿孔后的毛管继续加工,加大延伸,进-步减小截面(主要是压缩管壁)获得较大的轴向延伸,均匀壁厚和外形,使毛管在尺寸精度、表面质量和组织性能上获得改善。

定(减)径:荒管需要在张力减径机组(即精轧机)上进一步成型以达到成品管的要求。

焊接钢管按工艺分:直缝电阻焊、螺旋埋弧焊、直缝埋弧焊咬入角α、压下量∆h 、轧辊直径:Rh ∆=α 变形区长度L=h ∆R变形区长度:轧件与轧辊接触弧的水平投影长度,称为变形区长度轧穿孔过程的咬入条件:斜轧穿孔过程,由于有顶头存在,有两次咬入。

一次咬入:轧件与辊接触而产生的摩擦力将轧件拉入变形区(此时轧件是做螺旋运动)。

二次咬入:轧件与顶头接触时,轧辊与轧件间的剩余摩擦克服顶头的阻力,将金属继续拉入变形区。

压下量∆h=()αCOS -12R 变形区任意断面高度()x x h 1h +-=X COS D α改善咬入角:咬入条件:αμtan b >;αβ>(1)降低α1)增加轧辊直径D2)减小压下量(2)增大摩擦角:增大β,也即增大摩擦系数μ。

1)改变轧件或轧辊的表面状态:如在粗轧机轧辊上刻痕、焊痕、滚花、打砂等2)合理使用润滑剂3)在现场不能自然咬入的情况下,撒一把沙子或冷氧化铁皮可改善咬入。

(3)合理调节轧制速度(4)适当考虑轧制温度的影响为什么强迫咬入后可以稳定轧制:咬入条件:αμtan b >,稳定轧制条件:2tan b αμ>,可以看出稳定轧制条件更加宽松,所以...中性面:金属流速=轧辊表面圆周速度水平分量的地方后滑区:轧辊入口到中性面之间的区间前滑区:中性面到轧辊出口之间的区间中性面特点:(1)轧辊圆周速度等于轧件运动速度(2)前后滑区定义+它是前后滑区分界面(3)前后滑区内,作用在轧件表面上的摩擦力都只想中性面前滑值:%100v v -v h h ⨯=S 后滑值:%100vcos v -vcos ⨯=ααH H S ,h v 为轧辊出口截面轧件的速度,v 为轧辊圆周速度,αvcos 为轧辊在该处圆周速度分量前滑影响因素:(1)轧辊直径(2)中性角(3)摩擦系数(4)轧后轧件宽度(5)张力、压下率宽展的组成:滑动、翻平、鼓形宽展的分类:自由、限制、强迫连轧:轧机顺序排列,轧制线上每机架的秒流量保持相等,轧件同时通过两架或两架以上轧机的轧制方式称为连轧。

卡尔曼微分方程式:假设条件:1)平面变形:轧件宽度与厚度比值,宽度与变形区长度比值很大,宽展很小忽略不计△b=0,认为轧件产生平面变形2)均匀变形:轧件在变形区内沿横断面高度上各点的金属流动速度、应力及变形分布均匀,轧制前轧件中的垂直横断面,在通过变形区产生朔性变形的过程中仍保持一平面,即沿断面高度均匀变形3)变形区内各横断面沿高度方向无剪应力作用(Txy=0),水平法应力σx沿断面高度均匀分布。

4)轧辊绝对刚体-没有弹性变形,扎件为刚塑性体,只有弹性变形,没有塑性变形。

单位压力的影响因素:1)相对压下量:其他条件一定时,随相对压下量增加,接触弧长度增加,单位压力增加2)接触摩擦系数:越大,从入口、出口向中性面的单位压力越大3)辊径:与相对压下量类似,辊径增加,接触弧长度增加,单位压力增加4)张力:张力轧制使单位压下量显著下降,且张力越大,单位压力越小扎制时电机输出的转动力矩,主要用来克服哪四个力矩:(1)轧制力矩M(2)空转力矩Mb(3)附加摩擦力矩Mf(4)静力矩Mk轧机效率:换算到电机轴上的轧制力矩与静力矩之比。

在静力矩中,轧制力矩是有效负荷,附加摩擦力矩和空转力矩是无效负荷。

轧后轧件厚度愈小,则前滑值愈大生产钢材的方法有轧制、锻造、挤圧、拉拔等。

轧钢产品按断面形状分为:钢板、钢管儿,型钢及其他形状四大类型。

主机列三个基本部分:(1)工作机座:轧辊:以轧制方式直接完成金属塑性变形的核心零部件。

轧辊轴承:支持固定轧辊与轧辊构成辊系。

轧辊调整装置:调整轧辊间位置、并在调整后固定,以保证所要求的变形。

机架:安装和固定轧辊、轧辊轴承、轧辊调整装置、轧辊平衡装置、导卫装置等。

轧辊导卫装置:用以正确,顺利地引导轧件进出轧辊。

轨座:将机架固定于基础上。

(2)轧辊的传动装置:减速机、齿轮机座、连接轴、联轴节(3)主电机:直流、交流电机,提供动力源。

2、辅助设备:轧钢车间除轧钢机以外的各种机械设备。

(1)切断设备(2)矫直设备(3)控制轧件尺寸与形状的设备(4)表面加工设备(5)改善组织性能设备(6)输送设备(7)包装设备工艺流程:由钢锭或钢坯轧制成具有一定规格和性能的钢材的一系列加工工序的组合。

基本工序:坯料准备、坯料加热、钢的轧制、精整;原料的清理准备(缺陷清理)、加热(提高塑性,降低变形抗力)、轧制(成形、改善机械性能)、冷却、精整、检查原料轧前加热目的:提高塑性,降低变形抗力加热缺陷:过烧:加热温度偏高,时间偏长,奥氏体晶粒过分长大晶粒间结合力减弱,钢的机械性能破坏,可用热处理消除过热:加热温度过高,时间过长,不仅金属晶粒粗大,还使偏析夹杂富集的晶界发生氧化或熔化,扎制时发生碎裂或崩裂,无法补救脱C:原料表面层所含碳被氧化而减少,使钢材表面硬度降低,许多合金钢及低合金钢不允许脱碳。

氧化铁皮:金属表面层的氧化膜,加热温度越高时间越长,炉内的氧化气氛越强,则生成的氧化铁皮越多,造成金属烧损,引起钢材表面缺陷(麻点,铁皮等)。

轧钢工序两大任务:精确成型、改善组织性能轧钢机的标称:1.开坯机和型钢轧机:主要性能参数是轧辊名义直径,与其能够轧制轧件的最大断面尺寸有关。

按轧辊的公称(名义)直径或者人字齿轮的中心距(人字齿轮机座节圆直径)D0来标称.如“650型钢轧机”;如果轧钢机有若干个机座,按最后-架精轧机座的参数来标称,如“连续式300小型轧机”,即指精轧机座最后一架成品轧机的轧辊公称直径为300mm。

2.钢板轧机:按轧辊辊身长度来标称,它标志所轧制钢板或带钢(扁钢)可能的最大宽度,如1700钢板轧机,即指轧辊辊身长度为1700mm。

3. 钢管和钢球轧机:按所轧钢管或钢球成品的最大外径来标称。

如“76无缝轧管机”,即指所轧钢管的最大外径为76mm;“140无缝钢管轧机”。

轧辊的结构:由辊身、辊颈和辊头三部分组成。

轧辊重车率:指轧辊从开始使用到报废为止,其全部重车量与轧辊名义直径的百分比(轧辊的重车量与名义直径的比值)。

胶木瓦轴承:(1)抗压强度大,摩擦系数低(2)质地软1)耐冲击2)吸收硬质颗粒电动压下装置:电动压下装置是最常用的上辊调整(压下)装置,它的结构与轧辊的移动距离、压下速度和工作频率有关。

压下螺丝结构:头部、尾部、螺纹本体压下螺丝事故: (1)阻塞事故:电机的最大力矩小于最大堵转力矩,电机无法启动以消除堵塞现象。

电机在堵塞过程中所做的功变成压下螺丝、机架等部件的变形能,在堵塞以后并没有消失,仍以压力的形式存在,阻塞力矩大于电机的启动力矩,电机无法转动。

防止措施:1)解除阻塞载荷,如破坏安全臼等2)用人工,将钢坯割除或用专用工具(大板手)将其旋松3)专门设计压下螺丝的回松机构。

(2)自动旋松事故:内因:本身结构:快速压下,α增加,螺纹自锁性下降;摩擦角:良好润滑,ρ增加,螺纹自锁性下降。

外因:动载荷作用。

大部分原因:压下量大、大行程,导致压下螺丝螺距过大,导致螺纹升角增大,然后大于或接近螺纹的自锁角,所以不满足自锁条件,所以无自锁性。

防止措施:增加M1、M2:增加d2、d3;但同时增加能耗和转动力矩;增加自锁性:增加ρ、降低α;但同时降低压下速度和寿命;增设防松装置,如压下机构中的制动器等。

合理采用压下制度、轧制速度,降低冲击。

上辊平衡装置一般有:(1)弹簧式平衡装置;重锤式平衡装置;液压式平衡装置。

采用何种类型取决于轧机的型式(2)型钢轧机:调整量小,采用弹簧平衡。

(3)初轧机:调整量大,快速、频繁,采用重锤或液压平衡。

(4)四辊轧机:调整量小,低速、但要考虑打滑条件,采用液压平衡。

闭式机架:形式:它是一个整体框架,上、下横梁与立柱铸成一个封闭式的整体框架(机架牌坊),并通过轨座将其安装在地基基础上。

特点:强度、刚度大,整体性强;但换辊不便,需要专用换辊装置,只能从其侧边换辊。

应用:轧制力大的初轧机、钢坯轧机、中厚板轧机等;轧制力大并且轧制精度高的板带轧机;轧制精度高的小型轧机、线材轧机等。

开式机架:强度低,换辊方便立柱截面形状:(1)矮而宽:长矩形、工字形(2)高而窄:方形、短矩形型材:型材是金属材料通过轧制、挤出、铸造等工艺制成的具有一定断面形状和尺寸的实心钢材。

按其断面形状分为:简单断面型材(圆钢、方钢、扁钢、六角钢和角钢) ;复杂断面型材(钢轨、工字钢、槽钢、窗框钢及其他异型钢) ;直径为5-9mm的小圆钢称为线材。

连铸:优点:1.简化生产工序:连铸可直接得到一定断面形状的铸坯,省去了整模、铸锭、脱模、均热、初轧开坯等工序。

2.节约金属、成才率高:钢锭模内钢液由下向上、由外向里凝固,体积缩小,最后在头部形成缩孔和疏松,必须切除。

3.节能:连铸生了一次加热、一次轧材(初轧开坯)4.改善劳动条件,提高劳动生产率:连铸自动化程度高,省区大量人力。

5.质量好与铸锭比,连铸坯内部组织均匀、致密、偏析少、性能稳定,表面缺陷少。

缺点:生产小批量,多规格还料不灵活:需更换结晶器,结晶器价格昂贵,连铸机设备较复炸,对管理和操作的技术水平要求较高。

型材轧制分为:粗轧、中轧和精轧。

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