热轧原理
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)压下量:表示轧制前后轧件厚度的变化量,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增加值。
生产现场涉及到得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