板带材几何参数定义.docx

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板带材几何参数定义

第二章板带材几何参数定义

1.板带钢头尾定义：

1）板带钢头尾一般如下图所示：

目标厚度

2）炉卷轧机成品板带头尾长度如下：

成品板带厚度（mm）

炉卷轧成品板带头尾LH＝LT（m）

<2.5

5～5.0

>5.0～7.5

>7.5

17.5

15

10

5

在下列情况下，偏差值将会在第一块板带上增加30﹪，第二块上增加20﹪。

a）成品厚度变化大于15﹪

b）成品宽度变化大于100mm

c）变形抗力变化大于15﹪

在以下情况下，偏差值将会在第一块板带上增加5秒，第二块上增加25﹪

a）换辊后开轧

b）停轧30min以上开轧

2板带断面形状的主要参数：

带钢断面形状用来描述带钢厚度沿宽度方向的变化。

所取的断面垂直带钢长度方向通常由于受下列因素的影响，带钢断面形状是极不规则的：

a）由于轧制力引起的轧辊弯曲。

b）由于弯辊机构引起的轧辊弯曲。

c）轧辊压扁。

d）轧辊初始凸度。

e）轧辊热膨胀。

f）轧辊的磨损。

g）氧化铁皮粘辊。

h）带钢的横向展宽。

带钢横断面虽然很下规则，但是均可分为以下三个区域：

a）中心区

b）边部减薄区

c）骤减区。

通过把带钢横断面划分为以上三个三区，这样可以更加精确描述带钢断面，而且可以更加方便地分析各种因素对带钢横断面各区域形状的影响。

2．1带钢断面的关键厚度：

中心厚度（hc）:

轧件中心线处的厚度。

中心厚度是板带产品的主要几何特征参数。

边部减薄区厚度（hj）：

指距离带边缘50～75㎜处的轧件厚度。

在这段距离内带钢厚度值，沿带钢宽度方向迅速降低，这种现象称为边部减薄。

骤减区厚度（hi）:

指的是距离带钢边缘9.5～25mm处测得的轧件厚度。

从这点开始到边部这段距离称为骤减区。

骤减区的厚度减薄速度要比边部减薄区大。

边部厚度（he）：

指在距离带钢边缘2～3mm的e处测量的轧件厚度。

由于带钢断面不是完全对称的，所以带钢断面的关键厚度应在带钢，操作侧和传动侧分别测量。

2.2断面凸度的类型。

在轧件断面上可以定义下面两种类型凸度：

1）中心凸度：

为中心厚度与骤减区边部减薄区厚度的算术平均值之差。

前者为整体中心凸度，后者为局部中心凸度：

a）整体中心凸度：

chi=hc－hihi=（hi/+hi//）/2

b）局部中心凸度：

chj=hc－hjhj=（hj/+hj//）/2

2）边部凸度：

为中心厚度和传动侧或操作侧骤减区厚度之差：

传动侧：

chi/=hc+hi/

操作侧：

chj/=hc+hj/

通常根据轧件的中心厚来表达凸度的术语称比例凸度。

整体比例凸度如下：

cri=chi/hc*100%

局部中心比例凸度和边侧比例凸度也可以用同样的方法来表达。

2.3断面的楔形和水平度：

断面的楔形和水平度用于轧件断面的不对称性。

断面楔形这一术语，定性地描述了轧件面的不对称性。

传动侧断面楔是指中心厚度hc小于传动侧骤减区厚度hi/　而大于操作侧骤减区厚度hi//的带钢断面，公式如下：

hi/>hc>hi//

操作侧断面楔作指：

hi//>hc>hi/

断面水闰度用来证量地分析轧件的不对性：

它定义为传动侧和操作侧骤减区厚度差值：

δhi=∣hi-hI//∣

需指出的是当断面存在楔形，且形状可以用。

⑴、⑵式表示时，这个术语才有意义。

2.4带钢断面的基本类型：

1）平断面　　　　　2）凸断面　　　　　3）凹断面

这三种每一种都可以进一步分为：

1）对称断面　　　　2）不对称断面　　　3）不规则断面

2.5狗骨形断面

立轧时，在接近轧件边部发生增厚，所成的断面通常黍为狗骨断面，狗骨表断面的最大高度可以用如下公式定量地表示：

B=hb-h0

式中：

hb----在峰处轧件的厚度

　　　　h0-----轧件立轧前的厚度

如果要系统描述狗内的几何特性，还需要使用以下三个附加参数：

1）骨位置A；

2）骨的影响范围；

3）辊与轧件接触区的增量（hr-h0）。

2.6边部断面的形状

如图所示，带钢边部断面可以　下三种类型

1）凹形或双鼓形

2）矩形

3）凸形或单鼓形

边缘出现凹形和凸形的原因是板坯在平轧道次中的不均匀横向宽展，帕威尔斯基和皮波尔　确定出当轧制矩形边缘的带钢时，形成各种各样边部形状的条件。

当带钢与轧辊的接触长度和带钢的初始厚度之比小于0.68时，便会形成互凹形断面，当它们之比大于0.68时，使会出南现凸形断面。

因此，通过选择适当的方案，便可以获得矩形断面的带钢。

当板坯最初的断面不是矩形时，这些关系必须进行调整。

当然，如最初边部断面是凹形断面时，轧制之后发生凹形断面的可能性增加；同样凸形断面也是。

2.7酒钢炉卷成品板凸度与楔形度计算：

1、为了便于计算骤减厚度取距边部40mm处的厚度。

如下图：

I.板凸度（局部中心凸度）

C40-Crown=HC-（HR+HL）/2

II.板楔形度：

C40-Wedge=|HL-HR|

2、VAI对酒钢炉卷成品板凸度与楔形的保证值。

1）相对凸度偏差：

沿板带长度方向上的凸度与平均度比较而得的偏差

成品板带厚度（mm）

凸度偏差（mm）

<2.5

5～5.0

>5.0

±0。

008

±0。

0100

±0。

012

2）绝对凸度偏差：

平均板凸度与目标凸度比较而得。

板厚（mm）

凸度偏差（mm）

<2.5

±0.025

2.5~5.0

±0.030

>5.0

厚度的±0.6%

3）成品板楔形度的最大值为0.035mm。

3．轧件的平面形状

通常用来估计轧件平面形状的两个参数是：

侧弯（镰刀弯）和脱方

按美国标准ASTMA568定义。

a）侧弯是指一侧边部偏差相应直线的最大值。

b）脱方：

与底端呈直角的直线距离上端一角的最大偏差。

它也可以通过测量切出部分的对角线之差的一半所得，即

|ac-db|/2=δ

4、轧件端部的平面形状：

如下图所示，轧边过程所导致的结果之一是使轧件形成一个鱼尾形或舌形的端部，这是由于在轧边时板坯面发生不均匀弯形，带钢的不均匀伸长造成的。

因为在端部金属更容易沿轧制方向流动而不容易发生坯的宽展和增厚，所以在轧边过程中，板坯端部的不均匀性表现明显：

帕威尔斯基和皮波尔提出，当传动侧的带钢宽度压下量和厚度压下量之比近似小于0。

55时，其端部呈舌形；当它们之比小于0。

55时，带钢端度会出现类似鱼尾形状

当带钢端部呈现鱼尾形时，同时还会发生轧件变宽或失宽现象。

轧件部偏差超出允许值时，要切掉带钢末端宽度超差部分。

轧件末端被切掉的长度称为切头长度。

5带钢的板形。

5.1带钢板形分类：

常见的带钢板形如下：

a）理想板形：

是内应力沿带钢宽度方向上均匀分布的平坦板形，当去除带钢所受外应力和纵切带钢时，带钢板形仍然保持平直。

b）潜在板形：

潜在板形产生的条件是内部应力沿带钢宽度方向上不均匀分布，但是带钢的内部应力是以抵制带钢平直度的改变。

当去除带钢所受的外力时，带钢板形仍然保持平直，然而当纵要带钢时，潜在应力会使带钢板形发生不规则的改变。

c）表观板形：

它产生的条件是内部应力沿带钢宽度方向上不均匀的分布，同时带钢的内部应力不是以抵制带钢平直度的改变。

去除带钢外力和纵切　都会加剧带钢的表现板形

d）混合板形：

指带钢的各个部分板形形式不同，例如带钢的一部分呈现潜在形，其它部分呈现表观板形。

e）张力影响板形：

如果张力产生的内应力足够大以至于可以将整体的压应力减小到将表观形转变为潜在板表的水平，则张力影响的析形可能是平的。

5.2带钢的潜在板形：

带钢的潜在板形可以明显地分成四种类型：

a）弓形。

板带出现的纵向弯曲称为弓形。

I.规则弓形：

在钢上各处曲度相同

II.单边弓形：

弓形只发生在一侧。

III.差异弓形：

一侧的弓形比另一侧严重。

IV.正弓形：

曲率与板卷的弯曲方向一至。

V.负弓形：

曲率与板卷的弯曲方向相反。

b）槽形：

板带沿横向的弯曲称为槽形。

包括：

1）正槽形：

曲率与板卷的弯曲方向一至；

2）负槽形：

曲率与板卷的弯曲方向相反；　　　

3）单侧槽形：

c）兜形：

板带四个角都向相同的方向弯曲。

I.规律性兜形：

四个角发生相同的位移。

II.差异的兜形：

四个角发生不同的位移。

d）鞍形：

板带对角线上的两个边欠向上弯曲,而另两个角向下弯曲。

I.规则鞍形：

相同位移。

II.差异鞍形：

不同位移。

5．3带钢的表现板形：

通常带钢的表现板形可分为以下类型：

a）侧弯。

带钢侧弯也称镰刀弯，是由于带钢伸长率在带钢宽度上从一侧向另一侧逐渐变大而形成的。

b）中浪。

中浪也称中波、松心等，是由于带钢伸长率在带钢宽度上从中心向两侧逐渐减小而形成的。

c）边浪。

边浪也称松边，是由于带钢伸长为率在带钢宽度上从中心向两侧逐渐变大而形成的，单侧边浪称为单边浪。

d）二肋浪。

是带钢伸长率沿着距带钢边侧的四分之一处直线局部增大的结果。

e）小边浪。

是由于带钢伸长率沿带钢边缘局部增大而造成。

f）小中浪。

是由于带钢伸长率沿带钢中心线局部增大而造成。

g）小偏浪。

是由于带钢伸长率沿着非常接近带钢边缘的直线局部增大而造成

h）斜浪　　是由于带钢伸长率沿宽度方向非常复杂的不匹配这种浪形看上去与带钢中心线成45°角。

5.4带钢的飘摆

带钢的飘摆是一种特殊的板形问题不是由于不均匀延伸而造成的，而是由于带钢的运动引起的一种平直度拢动。

典型的两种带钢飘摆如下：

a）上下飘摆

b）摇动飘摆

上下飘摆是指沿宽度方向所有点相对于平直面的偏离是相同的。

摇动飘摆是指要带钢中心线上无偏离，只在边缘处有偏离，在带钢边缘线上的高度方向上波动具有相反的相位。

5.5温度梯度引起的平直度缺陷：

带钢的不均匀受热或冷可能对带钢的平直度发生扰动。

这种不均匀加热或冷却可产生内应力。

在极端情况下这些应力可达到材料的屈服极限，造成带钢局部发生塑性变形。

如图所示，由于温度梯度而引起的平直度缺陷可以分为以下四种类型：

a）沿宽度方向

b）沿轧件整体的厚度方向

c）沿轧件头部和尾部厚度方向

d）沿长度方向

带钢沿其宽度方向具有这些平直度缺陷时，其外观与边浪或小边浪相似。

带钢整体厚度方向的板形缺陷，表现为沿带钢总体出现船形。

带钢头部和尾部厚度方向的板形缺陷，表现为沿带钢端部出现船形。

比较短且偏薄的中厚板可以看到沿长度方向的平直度缺陷。

5.6带钢平直度与伸长率的关系对于最普通的三种带钢表现板形，带钢平直度与伸长率之间简单的定性关系如下　：

LdLCL0LdLcL0LdLcL0

A—单边浪B—双边浪C—中浪

1）单边浪：

LdLc>L0

2）双边浪：

Lc

3）中浪：

Lc>Ld或Lc>L0

5.7带钢平直度的表达式。

国际上规定了平直度的标准单位为“I”。

I单位的推出如下：

I—单位的表达式为：

I=ΔL/L*105

（1）

式中：

ΔL/L——带钢相对伸长率差值；

L——波长

对应带钢板形表观分量的带钢浪形为：

ΔL/L=[kR/L]2

（2）

式中：

k——浪形因子；

R——波高

对于正弦波，k=π/2，由

（1）、

（2）两式可知：

I—单位的表达式为：

I=[（π/2）*（R/L）]2*105

R

5.8酒钢炉卷轧机成品板的平坦度公差为（以I—单位表示）：

成品板带厚度（mm）

宽度＜1200㎜

宽度≥1200mm

<2.5

5～5.0

>5.0

25

20

15

30

25

20