1 軋制定義
所謂軋制就是將金屬坯料通過一對旋轉(zhuǎn)軋輥的間隙,受軋輥壓縮成型軋制使加工材料截面減小,長度增加的壓力加工方法。其過程是由軋件與軋輥之間的摩擦力將軋件拉進不同旋轉(zhuǎn)方向的軋輥之間使之產(chǎn)生塑性變形的過程。當(dāng)前社會上使用的金屬材料,特別是鋼鐵材料的塑性加工,百分之九十以上均是通過軋制來完成的,因此軋制工程技術(shù)在冶金工業(yè)及國民經(jīng)濟生產(chǎn)中占有十分重要的地位。
2 軋制分類
· 按照產(chǎn)品類型可分為板帶軋制、管材軋制、型材軋制以及棒線材軋制四種基本類型;
· 按照生產(chǎn)工藝可分為熱軋和冷軋工藝;
· 按照厚度可分為薄板(厚度<4mm)、中板(厚度4~20mm)、厚板(厚度20~60mm),特厚板(厚度>60mm、最厚達700mm) 。而在實際工作中,中板和厚板統(tǒng)稱為"中厚板"。
· 按軋件運動可分為縱軋、橫軋、斜軋??v軋就是軋件在兩個旋轉(zhuǎn)方向相反的軋輥之間通過,并在其間產(chǎn)生塑性變形的過程;橫軋是軋件在兩個旋轉(zhuǎn)方向相同的軋輥間,作平行于軋輥軸線并與軋輥轉(zhuǎn)動方向相反的旋轉(zhuǎn)運動,只在徑向受到壓力加工的一種軋制方法;斜軋是軋件在旋轉(zhuǎn)方向相同、縱軸線相互交叉(或傾斜)的兩個或三個軋輥之間沿自身軸線邊旋轉(zhuǎn)、邊變形、邊前進的軋制,它是介于縱軋和橫軋之間的一種軋制方式。
3 軋制設(shè)備
冷軋鋼帶的軋制最初是在二輥、四輥軋機上進行的。隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展,需要更薄的帶材,原有的四輥軋機已經(jīng)不能滿足這一要求,因為四輥軋機的軋輥直徑比較大,軋制時軋輥本身產(chǎn)生的彈性壓扁值往往比所要軋制的帶材弧度還要大。
軋輥的彈性壓扁,在單位壓力相同時,與軋輥直徑成正比。當(dāng)軋輥材質(zhì)一定時,要減小軋輥的彈性壓扁值,就必須縮小輥徑;而軋輥輥徑的減小,相應(yīng)又會出現(xiàn)軋輥剛度不夠的問題。為了解決這一對矛盾,便出現(xiàn)了既具有小的軋輥直徑,同時又具有良好剛度的塔形支撐輥系的新型結(jié)構(gòu)軋機——多輥軋機。
最初出現(xiàn)的多輥軋機是六輥軋機,接著發(fā)展為十二輥軋機、二十輥軋機。其輥系配置圖如下圖所示。
六輥、十二輥、二十輥軋機輥系配置圖(a六輥,b十二輥,c二十輥)
4 軋制工藝
軋制工藝一般包括:壓下制度、張力制度、速度制度、輥形。
(1)壓下制度 軋機的壓下制度,應(yīng)根據(jù)軋機的技術(shù)參數(shù)、軋制材料的力學(xué)性能、產(chǎn)品的質(zhì)量要求來指定,同時還要考慮軋機生產(chǎn)能力要高,能耗要低。
(2)張力制度 冷軋鋼帶的一個特點是張力軋制,沒有張力就無法進行鋼帶的冷軋。張力可以降低軋制壓力,改善板形,穩(wěn)定軋制過程。張力制度對于鋼帶冷軋非常重要。多輥軋機中采用的單位張力的 大小一般取決于材料的物理——力學(xué)性能及冷加工硬化程度、帶材厚度及其邊部質(zhì)量。一般單位張力為20 %~70 %σs。
(3)速度速度 軋制速度的確定,應(yīng)根據(jù)設(shè)備的能力,在軋機允許使用的速度范圍內(nèi)盡可能采用高的軋制速度,以提高軋機的生產(chǎn)能力;同時當(dāng)軋制速度增加時,軋制壓力相應(yīng)有所減小。一般第一道次軋制時采用較低的軋制速度,因為第一道次的壓下量大,如果再用高速軋制,將使軋輥急劇發(fā)熱,由于多輥軋機軋輥冷卻條件較差,將影響軋輥壽命;另外,由于坯料縱向厚度的偏差大,板形與軋輥不完全符合,第一道次軋制時要對坯料進行調(diào)整,要求速度較低;同時采用高速大壓下,主電機能力也可能不能滿足。
(4)輥形 一般熱軋是采用凹輥來平衡熱凸度,冷軋則使用凸輥。對于多輥軋機則具有類似液壓彎輥、竄輥等多種有效的調(diào)整手段(以二十輥為例)。