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热轧工艺是什么

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热轧(hot rolling)是相对于冷轧而言的,冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制,而热轧就是在再结晶温度以上进行的轧制。简单来说,一块钢坯在加热后经过几道轧制,再切边,矫正成为钢板,这种叫热轧。能显著降低能耗,降低成本。热轧时金属塑性高,变形抗力低,大大减少了金属变形的能量消耗。热轧能改善金属及合金的加工工艺性能,即将铸造状态的粗大晶粒破碎,显着裂纹愈合,减少或消除铸造缺陷,将铸态组织转变为变形组织,提高合金的加工性能。

1、轧制的理论:轧制是借助旋转轧辊的摩擦力将轧件拖入轧辊间,同时依靠轧辊施加的压力使轧件在两个轧辊或两个以上的轧辊间发生压缩变形的一种材料加工方法。

2、轧制参数:轧制变形过程,厚度方向的压缩是主导变形。当轧件厚度方向受到轧辊压缩时,将使金属发生沿纵向和横向的流动,但是纵向的延伸变形总是大大超过横向的扩展量,这是因为辊面摩擦力对宽向流动的阻碍总是大于纵向,也就是说,相对纵向而言,横向的宽展总是比较小,轧制时的变形指数主要为:

1)绝对压下量:表示轧制前后轧件厚度绝对的变化量,便于生产操作上直接调整轧辊的辊缝值。

2)加工率:用于记录近似变形程度。

3)宽展:生产现场用于表示宽展的绝对增加值。

生产现场涉及到得最基本的参数就以上几个,其它的比如伸长率,延伸系数等只是为了理论的分析。所以在现场用的最多的就是根据金属塑性变形的体积不变条件计算轧后的长度、加工率等。

3、轧制过程的建立:轧制过程总共经历4个阶段,分别为咬入阶段,拽入阶段,稳定轧制阶段和轧制终了阶段。

1)咬入阶段:轧件开始接触旋转的轧辊,轧辊开始对轧件施加作用,将其拖入辊缝间,以便建立轧制过程。

2)拽入阶段:一旦轧件被旋转着的轧辊咬着后,轧辊对轧件的拖拽力增大,轧件逐渐充满辊缝,直至轧件前端到达两辊连心线位置为止。

3)稳定轧制阶段:轧件前端从辊缝间出来后,继续依靠旋转轧辊摩擦力对轧件的作用,连续、稳定地通过辊缝,产生所需要的变形,厚度方向压缩,纵向延伸。

4)轧制终了阶段:从轧件后端进入辊缝间的变形区开始,直至轧件与轧辊完全脱离接触为止。

4、实际轧制生产中会出现轧件不能顺利被轧辊咬入,致使轧制过程停止,以及咬入角不合理引起板材塑性变形不均匀的情况,不仅降低了生产效率,而且产品易存在质量问题,这是因为咬入并轧制的过程是一个不稳定过程,当咬入的时候,变形区的几何参数,运动学参数都是变化的,所以咬入角即轧辊与轧件接触部分所夹的中心角是轧制过程中一个极其重要的影响因素,合理的咬入角应当在15度到20度之间,且当轧辊半径相同时,咬入角随压下量呈抛物线形增长。

5、稳定轧制是轧制过程的主要阶段,但是咬入过程却是建立轧制过程的先决条件。

轧件在咬入的这一瞬间,轧件受到轧辊的正压力N和切向摩擦力T的作用,根据摩擦定律,可以将N和T分解为同一方向上的两个力,即垂直方向上和水平方向上,这样就有了N和T两个力的分力在两个方向上的叠加,叠加后在垂直方向上让轧件受到压缩,产生塑性变形,而水平方向上的两个力方向相反,即如果要顺利的咬入的话,T 的水平方向上分力要大于N的水平方向上的分力,这样就固定了一个指标即咬入角来判定咬入状态。

6、稳定轧制时的咬入条件

轧件咬入后,轧制进入拽入阶段,轧件与轧辊间的接触面随着轧件向辊缝间的充满而增加,因此轧辊对轧件的作用力点的位置也向出辊方向移动,使辊间的力平衡状态发生变化,经过公式计算得出α<2β为稳定轧制的临界条件。

7、凡是减小轧辊咬入角和增大辊面对轧件摩擦系数的因素均有利于强化咬入和建立稳定轧制过程,通常采用的措施为:

1)减小轧辊咬入角,改善咬入的措施

采用大直径轧辊,可减小接触角,并有利于加大压下量;

减小压下量,虽可以减小咬入角,但降低压下量反而要增加轧制道次;

轧件前端做成楔形或圆弧状,以减小咬入角,可实行大压下量轧制;

沿轧制方向施加水平推力进行强迫咬入,如辊道运送轧件的惯性力等施加水平推力,进行强迫咬入;

咬入时抬高辊缝以利于咬入,轧制时实行带负荷压下增大稳定轧制时的变形量。

2)增大辊面摩擦系数,改善咬入的措施

咬入时辊面不进行润滑,增大辊面的摩擦;

低速咬入,告诉轧制,也可以增大咬入时的摩擦,改善咬入条件,同时对提高轧制生产效率也有利;

根据金属摩擦与温度的关系特性,通过适当改变轧制温度来增大摩擦,对于大部分金属,提高轧制温度由于轧件表面氧化皮的存在,能增大摩擦等。

8、轧制时的金属流动与变形

轧制时金属在两辊缝间发生塑性变形的区域称为轧制变形区,该区域由轧件与轧辊的接触弧,轧件进入轧辊垂直断面和出口垂直断面所围成的区域,该区域主要牵涉到一个重要指标就是变形区长度,该长度直接影响着轧制时的金属的流动。因为主要的变形发生在该区域,所以该区域牵涉到较多的数据,较多的变形。

9、这里牵扯到另外两个重要名词是前滑和后滑,和我们的生产紧密相关

当金属由轧前厚度H轧至轧后厚度h时,进入变形区的轧件厚度逐渐减薄,根据塑性变形的体积不变条件,则通过变形区内任意横断面的秒流量必然相等,则由于轧件越来越薄轧件运动的水平速度从入辊口速度到出辊口速度越来越高,其结果是前滑区轧件的前进速度高于辊面线速,即轧件相对辊面向前滑动,反之,后滑区轧件的速度低于辊面速度,只有在中性面上二者的速度才相等。

实际上,轧制时的前滑值一般为2%-10%,前滑对于带材的轧制卷取,连轧时前后张力控制有重要的使用意义。在我们现场的生产中,可以明显的看到前滑留下来的痕迹,尤其

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