热轧钢带、薄板及钢卷
材料处理
机械切割
本数据单汇集了本公司对热轧钢产品进行下述机械切割的相关信息：
旋转切削
闸床切削
无论您需要采购特种钢材、结构件、系统设备、或是全方位的解决方案，Ruukki罗奇公司是您值得信赖的合作伙伴。
公司不断开发新的产品，改进运营模式，以满足客户的需求。
对于高强钢的切割，建议使用机械切割法中的剪板机。
尤其是Optim 700 MC、Optim 700 ML、Optim 900 QC、Optim 960 QC、Raex 400、Raex 450及 Raex 500等，需悉心选择切割机械及切割值。
最重要的因素为公隙及切割角。
切割刀片的硬度对切割结果也有较大影响，尤其对Raex耐磨钢而言这种影响尤为明显。
Raex 400 耐磨钢可用刀片公隙准确的坚固型强力剪进行切割。
刀片硬度必须大于53洛氏硬度(HRC)。
对于Raex 500 钢，建议仅在其厚度小于10毫米时才选用机械切割。
公隙会对切割刀片的使用寿命产生影响，从而影响使用成本。
合理的公隙可降低施加于刀架上的应力，进而延长剪板机的使用寿命且可对较厚的钢板进行切割。
所幸公隙设置的操作速度较快，并且可测可控。
切割高强钢时，需要调大公隙。
对于韧性特别强的金属，公隙则须大幅减小以避免钢板因折叠而堵塞在刀片之间。
此外，还需注意的一点是：要实现对钢板或钢带成功的切割，在很大程度上将有赖于每个不同车间对切割作业的实践总结。
• 机械切割中钢板的温度
无论钢材的强度及硬度如何，切割前将钢板整体预热至+20°C室温是热切割工艺取得成功的必备条件。
图1显示了所需时间，该图中数据采集自200X300毫米规格的钢板。
若钢板堆积存放，那么将会大幅增加所需时长。
• 切屑几何分析
影响钢板切割的主要因素将在主切割平面图及与其相垂直的平面图中加以说明。
见图2。
公隙（u）、切割角（<）、斜交角（）及倾斜角（ ）均会对切割产生影响。
若切割角（<）为0，则该切割工艺称之为冲切，即刀片上下部分平行，整个钢板全长会被同时切割。
若切割角度不为0，则该工艺称为闸切。
这是直刀切割机中最常用且最为重要的工艺。
就有关几何分析而言，选择旋转切削和闸床切削极其类似，通常被视作对等的工艺。
公隙（u）指上下刀片间的距离。
通常切割机械的公隙可在一定范围内进行调节。
剪板机只可进行刀片间的水平公隙调节，而旋转式剪床的水平及垂直公隙均可以调节。
垂直调节对切割板条的分离影响尤其明显。
也可以通过对倾斜角（ ）、斜交角（ ）各值的调节对切割结果进行调节。
切割窄板条时，正确的倾斜角可降低切割故障率且减少刀片的磨损。
将斜交角设置在1度和度之间，可得到平直的矩形切割结果。
此设置下，公隙非恒定值，而是随切割的推进逐渐增大。
• 切割阶段
切割初始阶段，钢材会出现塑性屈服。
当超过材料的屈服强度时，则开始出现塑性变形。
随着切割的深入，钢材的变形能力超出了特定点后便开始断裂。
切割的最后阶段，断裂便从上下刀片挤压材料的接触点开始。
图3所示的切割边缘可看到切割的各阶段。
开始时，切割钢板边缘形成圆形边角，称为毛边，这是上刀片在切割钢板的上平面以及下刀片在下平面形成的。
随着切割的推进，刀片穿入钢板一定深度，在剪切面形成一个抛光区，紧接着便形成了前一章所述的断裂带。
最后阶段在由上刀片向下刀片切割刃施加的最大压力作用下形成了毛刺，这种作用对切割区域的材料屈服施加了横向应力，改进了材料的变形性能。
因此钢板不会在预定的切割线断裂，而是在其旁边处断裂，此处材料的硬度稍差。
钢板只有在划过切割刀片后才会断裂，沿切割线的切割边缘会形成锐利的突出物，即毛刺。
• 切割评估及常见缺陷
切割结果基于以下各点进行评估：
- 切割件的外形和尺寸精度
- 切割边缘的外观
- 毛刺的高度
最终结果取决于切割机械及钢材。
钢材的主要因素为其抗拉强度；此外，钢材的韧性，尤其是变形性能也会对切割结果产生影响。
导致切割缺陷的主要因素有：
- 切割角度过大
- 刀片过钝
- 公隙调节不当
- 切割机械的支架及轴过度弯曲
可在切割后钢板条上找到三种不同的缺陷，这些缺陷和切割边缘的直角度及平滑度决定了切割的结果。
缺陷的类型为(见图4)：
- 扭曲
- 外倾
- 弧弯
• 公隙对切割的影响
金属切割中，实际切割的仅一部分，剩余部分主要是由于断裂而分离，这点之前已作讨论。
切割同一钢种时，断裂角保持一致，这也是公隙需要按照钢板抗拉强度和厚度设定的原因。
图5的5a中，刀片的公隙(u)过大则断裂无法与刀片的切割刃完全贴合，从而出现不连续区域。
这也会导致切割边缘的毛刺以及刀片的过度磨损。
此外，钢板在脱离前便会弯曲，其结果便是切割边缘有锐利的凸起。
5b中，公隙(u)过小，这样断裂的截止点便位于钢板的中部，即在实际操作中，不得不对钢板进行二次切割，这便导致了切割机械的疲劳，也可导致刀片的损坏。
间隙过小可导致切割边缘产生抛光区，从而减小断裂带的比例。
随着公隙增大，抛光区便随之变小同时断裂区增大。
公隙过小还可能导致团转凸点，且钢材越软越容易产生。
5c中，公隙值设置正确，断裂便与刀片的切割刃完全贴合。
此时钢板呈直线切割，无需额外进行能量供给。
切割边缘的角度也与断裂角保持一致。
公隙正确的情况下，切割边缘外观平滑，抛光区比例约占切割边缘的20%。
旋转切削中，纵向公隙（h）可通过移动刀片安装位上的轴进行调节。
纵向公隙调节最显著的结果就是钢板条分离变得十分容易。
建议纵向公隙的值越大越好，这样可对刀片产生最小的磨损程度。
若纵向公隙过小，则可能产生边缘凸起，因为此时钢板就会被提升至低端盘片的顶部进行切割。
• 旋转切削中公隙的变化
切割过程中，旋转式剪床定位偏离的情况时有发生。
有时剪床会沿轴运动，从而导致原设定的公隙值发生改变，偏差最大的可达到1毫米。
切削时公隙的偏离可造成切割质量的不稳定，因为在该情况下，同一块钢板切割时公隙会时大时小。
造成公隙偏离的原因可能是剪床未进行充分紧固或者用于公隙设定的填隙片上有杂质；此外，切割机械的故障也会导致此现象的发生。
• 闸床切削及旋转切削公隙推荐值
表1中的公隙值基于有关实验，可作为推荐值使用。
不过，还需要考虑刀架及机械支架的弹性。
此外，钢板自身的固位力、刀片的工况及切割和斜交角等因素，不仅会影响公隙，还会影响切割边缘的外观。
钢板厚度也是决定公隙的重要因素，该结论可根据335兆帕屈服强度等级下的公隙值证明。
6毫米的钢板，采用厚度8-10%的公隙便已足够，10毫米时需要10-15%的公隙。
表中的各值适用于6-10毫米厚度的钢板。
旋转式剪床使用的公隙值略大于剪板机。
表2给定的公隙值适用于2-20毫米厚的钢板。
需要注意的是：旋转式剪床纵向公隙的调节会对水平公隙产生一定程度的影响。
旋转式剪床的公隙值u及h为切割时的实际值。
切割机的任何弹性均须从这些值中扣除。
只要每台切割机尚能将切件分离，那么其纵向公隙值就最好通过逐步递增的方式予以确定。
图6提供了一些纵向公隙的推荐值。
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