缺陷和影响因素无标题

2．3．1常见的板形缺陷

在板带轧制过程中，实质上是金属在旋转的弹性体(轧辊)作用下发生塑性变形的过程。板带轧制对变形过程有一个主要的要求，即沿板带宽度各部分有均一的纵向延伸。设想将带钢分割成若干纵条，如果仸何一条上压下量发生变化，都会引起该窄条的纵向延伸变化；同时也会影响到相邻窄条的变形。由于带钢实际上是一个整体，各窄条之间必定互相牵连，互相影响。因此，延伸不均将会在各窄条之间产生相互作用的内应力。当这个应力足够大时，就会引起板形不良。当这个应力存在，但尚不足引起板材翘曲，我们称为“潜在的坏板形”或“暗板形”。当这个内应力足够大时，就会引起带钢的翘曲，称为“表现的坏板形’l戈“明板形”。由于轧制过程是一个复杂的物理过程，当轧件只受塑性变形压缩时，轧制后没有弹性恢复。在这种情况下，轧件的断面形状由辊缝形状确定，也就是说，带材的出口断面形状与有载时的轧辊辊缝形状是相同的。金属所发生的塑性变形和轧辊所发生的弹性变形受到许多因素的影响，要想彻底消除这种变形不均是很困难的。

只要带钢中存在残余的内应力，就称为板形不良。带钢中内应力分布的规律不同，其所引起的带钢翘曲形式也不同。可以依据内应力的分布规律和带钢翘曲情况，将板形缺陷分为不同的类型，如图2．6所示。

最常见的板形不良现象，有边浪和中间浪两种形式，有时还可能出现更复杂的形式。如果轧制时的轧辊辊缝不良，当板带边缘的延伸大于板带中部延伸时，则产生边浪；反之，如果板带中部延伸大于边缘部分，则产生中间浪。

各种板形缺陷都与轧后板带中残余应力or，的横向分布有关。如将板带假定为两端支承的简支梁，则易推导出其发生翘曲的条件为：

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图2．6板形缺陷示意图

Fig 2．6 The sketch map ofprofile defects

发生中间浪时：

发生两侧浪时：

舄焉

(2．18)

式中：盯。——板带发生翘曲的临界应力；

h、&——板带厚度及宽度；

E。——板带材料的弹性模数；

y。——顿带材料的泊松比。

五、E——常数，板带翘曲临界应力系数，一般取K1=17～20，

K，=12．6～14。式(2．17)和(2．18)表明板带的宽厚比在板带翘曲方面具有重要的意

2．3．2板形的影响因素

带钢的板形受到许多因素的影响，在金属本身方面有其物理特性的影响，例如硬化特性和变形抗力等；在几何特性方面，其宽厚比影昀到带钢的板形流动规律，也是影响板形的另一个重要因素；在轧制条件方面，其影响因素更为广泛和复杂。概括来讲，凡是影响轧制压力及轧辊凸度的因素(如摩擦条件、轧辊直径、张力、轧制速度、弯辊力、弯辊形式、轧辊的磨损等等)和能改变轧辊间接触压力分布的因素(如轧辊外形、轧辊窜辊、交叉、初始轧辊凸度)，都可以影响板形。

控制板形的实质是控制辊系的在线辊缝，因此凡是影响辊缝形状的因素便是影响板形的因素。概括起来有以下三个方面，如图2．7所示：

①轧机方面：轧辊原始凸度、轧辊热凸度、轧辊磨损、轧辊弹性弯曲等；

②轧件方面：轧件材质、加热温度、轧件厚度等；

③变形过程方面：轧制力、轧制张力、轧制速度等。

由于影响板形的因素众多，而且经常变化，我们不可能对其进行一一研究。

论文应根据实际情况首先确定出影响板形的主要因素，然后再对它们进行研究。

论文研究的主要因素是带钢宽度、工作辊的直径、中间辊的直径、支承辊的直径、工作辊正弯辊力、中间辊正弯辊力、工作辊窜辊和中间辊窜辊等对板形的影响。 ·轧辊热凸霞

·轧辊磨损 ·轧辊弹性弩曲 ·轧辊翦切撬度

轧辊因熹

●轧辊腻始缱

≮二一紫篆‘f

轧制条件 ·轧审}计量±室排·轧$I节奏

●强力·轧剖力

●穹辊力●磐蚶星度 ·宽晦温度分布·轧剑缸

。轧辊弹性医庸

●轧辊接融扰在 ·轧幌僻心

●轧辊套叠

●工作辑和轧件擅触变摩

图2．7板形的影响因素

Fig 2．7 The influencing factors ofprofile

2．4小结

本章通过对板带平直度和板带板凸度基本概念的分析，利用板带轧制过程中等流量原理，找出了板带的平直度与板带的凸度之问的关系，得出板形控制的重点在于板带板凸度的控制。通过对常见的板带板形缺陷的分析，找出影响板形的主要因素

为了有效地解决轧后带钢的板形问题，必须对影响板形的因素进行全面的分析。金属在旋转的轧辊作用下经过一系列变形过程轧成需要的板带材。板形问题贯穿于整个生产过程的始终，最终产品的板形受到许多因素的影响，总的概括起来，这些因素分为内

因(金属本性)和外因(gN条件)两个方面【41。

金属本身的物理性能(如硬化特性、变形抗力)、金属的几何形状，特别是板材的宽厚比、原料的板凸度都对最终产品的板形产生重要的影响。

轧制条件的影响更为复杂，凡是能影响轧辊的有载辊缝都可以影响板形。例如轧辊的原始凸度、热凸度、轧辊的磨损、及轧辊压扁等。

上述因素的综合作用决定着最终的板凸度及平直度。通过分析归类，这些众多复杂

的因素可以归结为以下五个方面的内容：

(1)轧制载荷引起的轧辊弯曲变形；

(2)轧制载荷引起的轧辊表面压扁变形；

(3)轧制过程的轧辊热变形；

(4)轧制过程的轧辊磨损。

(5)轧材的几何尺寸及性能特性。

板形受诸多因素的影响，如轧辊原始凸度、弯辊力、轧制速度、来料状况以及冷却条件等因素的影响，并且具有较大的非线性【211。在忽略轧件弹性变形时，可以认为辊缝

的形状就是带钢出口断面的形状。因此，只有从本质上充分研究轧辊的弹性变形，才能确定一定工艺条件下的轧后轧件断面厚度分布，进而找出各工艺参数对轧件断面厚度分布规律，为确定合理的工艺参数具有重要的理论意义和实际应用价值。

1．4板形控制的方法

板形控制的实质就是控制轧制过程中有载辊缝的形状。为了达到这一目的，

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