(金属轧制工艺学)11 棒线材生产

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线材产品介绍（2）
钢帘线用钢
➢ 成功生产LX72、LX82B 钢帘线专用盘条
➢ 夹杂物控制技术 ➢ 夹杂物无害化技术 ➢夹杂物宽度≤5μm的占
80%以上，100%控制在 10μm以下
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线材产品介绍（3）
弹簧钢
➢ 55SiCr、50CrV、60Si2Mn ➢ 60Si2Cr、65Mn ➢ 用途：气门簧、悬挂簧、普通用途 ➢ 夹杂物控制技术 ➢ 夹杂物最大宽度控制在15μm以内 ➢ 盘条表面脱碳控制技术 ➢ 60Si2Mn疲劳寿命≥20万次 ➢ 55SiCr疲劳寿命≥1000万次
焊条钢
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用
途
一般机械零件、标准件 钢筋混凝土建筑
汽车零件、机械零件、标准件
重要得汽车零件、机械零件、标准件 汽车、机械用弹簧 机械零件和标准件
切削刀具、钻头、模具、手工工具 轴承
各种不锈钢制品 冷拔各种丝材、钉子、金属网丝
汽车轮胎用帘线 焊条
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棒、线材的种类和用途
建筑结构用线材 Q235
连铸坯以650~800℃热装热送，提高加热 炉能力30%~45％，同时减少钢坯的库存 量，减少设备和操作人员，缩短生产周 期，加快资金周转，有巨大的经济效益。
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连铸坯热装热送或连铸直接轧制
直接轧制定义：连铸坯不经过再加热而 直接送至成品轧机轧制成材的一种方法；
直接轧制可省掉钢坯冷却和清理仓库存 放及中间加热工序；
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余热淬火的工艺过程
余热淬火的工艺过程
➢钢筋的余热淬火工艺是首先在表面生成一定 量的马氏体（要求不大于总面积的33%，一 般控制在10-20%之间），然后利用心部余热 和相变热使轧材表面形成的马氏体进行自回 火。
棒线材轧机的发展过程
➢Y型三辊式线材精轧机组
Y型三辊式线材精轧机组孔型系统
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棒线材轧机的布置型式
现代化棒线材轧机
➢现代化棒材轧机 ➢型、棒材一体化节能轧机 ➢现代化线材轧机
摩根型轧机（2/3)、德马克型、阿希洛型轧机、 Y型轧机以及泊米尼型等。此外，还有克虏伯型、 摩格斯哈玛型、达涅利型和台尔曼型等机组。
线材：
➢ 定义：热轧产品中断面面积最小，长度最长且成盘 卷状交货的产品。
➢ 断面形状：圆形、方形、六角形和异型。 ➢ 断面直径：国外：5~40mm，国内：5~10mm。
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常见的棒、线材产品
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线材产品介绍（1）
预应力钢丝钢绞线
➢ 目前的产品规格为Φ7.0 -13.0 ➢ SWRH82B、SWRH82B-1 ➢ 按盘条的原始强度选择不同钢种 ➢ 面缩率高 ➢ 微合金化技术 ➢ 2000MPa级钢绞线用钢 ➢ SWRS82B镀锌钢丝用钢
Max：22m ➢检查与清理（线材坯料要求严于棒材）
加热与轧制
冷坯加热（连铸坯热装加热）→ 粗轧 →中轧 → （线材预精轧） → 精轧 → 冷却→ 精整
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棒、线材的生产工艺
加热与轧制
➢加热
棒、线轧制的加热温度较低 ； 步进式加热炉（侧近侧推） ；
➢轧制
棒、线材的合适轧制方式是连轧； 轧机平立（VH布置）交替布置；棒材轧机一般
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高强度、耐疲劳
提高车削效率和刀具寿命 减少冷锻开裂 减少拉拔道次 省略软化退火 减少断线 提高强度
严格控制成分，减少夹杂
控制夹杂物
消除表面缺陷 高精度轧制 软化材料
消除表面缺陷和内部偏析 控制冷却
严格控制成分
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棒、线材的生产特点和生产工艺
棒线材生产特点
➢棒、线材的断面形状简单，用量巨大，适于 进行大规模的专业化生产。（国内占总产量 40％，世界最高）
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棒线材轧制的发展方向
连铸坯热装热送或连铸直接轧制 柔性轧制技术 高精度轧制 提高轧制速度 切分轧制 低温轧制 无头轧制
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连铸坯热装热送或连铸直接轧制
目前，高档材也可以连铸坯生产，但不 能提供无缺陷坯料；
发展连铸无缺陷坯技术、坯料热状态表 面缺陷和内部质量技术；
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棒线材轧机的布置型式
棒线材轧机的发展过程
➢ 横列式轧机
单列式和多列式棒、线材轧机布置图
（a）单列式 (b）多列式
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棒线材轧机的布置型式
棒线材轧机的发展过程
➢ 半连续式轧机
半连续式轧机
复二重式线材轧机布置示意图
1-粗轧机组，2-中轧机组， (a) 粗轧为横列式；(b) 粗轧为跟踪式；(c) 粗轧机为连续式
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线材产品介绍（4）
焊丝钢
➢ CO2气体保护焊丝、埋弧焊丝 ➢ ER70S-6、H10Mn2G、H10Mn2等系列 ➢ H10Mn2G低温冲击性能 ➢ BH08MnMoTiB用于管线钢焊接，适合高速拉拔
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线材产品介绍（5）
冷镦钢
➢ SWRCH6A-22A 、 SWRCH10K-50K 、 SCr440 、 SCM435、ML15MnVB等系列
超过18架，线材轧机的机架数为21~28架；
➢线材的盘重加大，线材直径加大 ➢控制轧制（细化晶粒）
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棒、线材的生产工艺
冷却和精整
➢棒材： 精轧→飞剪→控制冷却（余热淬火） →冷床 →定尺切断→检查（探伤）→包装 （建筑钢筋余热淬火后，屈服强度可提高1/3）
➢线材： 精轧→吐丝机→散卷控制冷却→集卷→检查 →包装
线材控制冷却的主要优点：
➢ （1）提高了线材的综合机械性能，改善了均匀性； ➢ （2）改善了金相组织，使晶粒细化； ➢ （3）减少氧化损失，缩短酸洗时间； ➢ （4）降低线材轧后温度，改善劳动条件； ➢ （5）提高了产量，有利于线材二次加工。
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棒线材的控制冷却和余热淬火
螺纹钢筋轧后余热淬火处理
3-精轧机组，4-卷线机
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棒线材轧机的布置型式
棒线材轧机的发展过程
➢ 传统连续式轧机
20世纪40年代连续式轧机
20世纪50年代精轧平立交替连续式轧机
பைடு நூலகம்
连续式线材轧机布置示意图
1-加热炉，2-粗轧机组，3-中轧机组，4-预精轧机组，
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5-精轧机组，6-卷线机
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棒线材轧机的布置型式
高速轧制
➢盘重大、断面小 ➢小辊径、高轧速
棒材轧机的终轧速度17-18m/s； 线材轧机的终轧速度100-120m/s；
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低温轧制
好处：
➢轧制中温降小，甚至升温，可以低温轧制； 可以降低能耗，提高产品质量，创造经济效 益。
两种规程：
➢降低开轧温度
➢降低开轧温度，同时降低终轧温度至再结晶 温度以下。
➢ 用户要求越来越高； ➢ 宽度上的尺寸； ➢ 机架间的张力和轧件的头尾温差；
提高轧件尺寸精度的办法：
➢ 采用真圆孔型和三辊孔型控制轧件的高和宽； ➢ 在成品孔型后设置专门的定径机组（规圆机）； ➢ 采用尺寸自动控制AGC系统。
棒线材尺寸精度达到±0.10mm
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提高轧制速度
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切分轧制
定义：轧制过程中把一根轧件利用孔型的作用 轧成两个或两个以上形状相同的并联轧件，再 利用切分设备或轧辊环将并联轧件沿纵向切分 成两个或两个以上的单根轧件。将单条轧制变 为多条轧制。
切分方法：轮切法、辊切法、圆盘剪法、火焰 切分法
切分轧制优点：
➢ 大幅度提高产量； ➢ 扩大产品规格范围； ➢ 能耗、轧辊消耗减低
市场对棒线材质量总的要求：
➢ 提高内部质量；根据深加工的种类，材料本身应具 有合适的性能，以减少深加工的工序，提高最终产 品的使用性能。
➢ 建筑螺纹钢：
保证化学成分，可焊性，物理性能均匀，稳定，利于冷弯， 耐蚀等。
➢ 拔丝线材：
直径较小，化学成分，物理性能均匀，稳定，尽量索氏体 化，尺寸精确，表面光洁，脱碳层深度、氧化铁皮，夹杂 物含量控制等。
➢线材的断面尺寸是热轧材中最小的，所用的 轧机是最小型的。轧件的总延伸非常大，需 要的轧制道次很多。
➢线材的特点是断面小，长度大，尺寸精度和 表面质量要求高。但增大盘重、减少线径与 提高质量、尺寸精度是矛盾的。
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棒、线材的生产工艺
坯料：
➢连铸坯为主，初轧坯 ➢方 坯 ： 120~150mm ， 尽 量 截 面 小 ， 坯 料 长
(金属轧制工艺学)11 棒线材生产
11 棒、线材生产
1 棒、线材的种类和用途 2 棒、线材生产特点及工艺 3 棒线材轧制的发展方向 4 棒线材轧机的布置型式 5 棒线材的控制冷却和余热淬火 总结
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棒、线材生产现状
2011年，我国棒材、钢筋、盘条(线材)产 量合计为3.46亿吨，同比增长15.06%。
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市场对棒、线材的质量要求
市场对部分棒、线材产品的质量要求和生产对策
钢种 建筑用螺纹钢筋
市场需求、发展动向
高强度、低温韧性、耐盐蚀
对应生产措施
严格控制成分
机械结构用钢
淬火时省去软化退火，调质可以 软化材料（控制成分、控轧控
提高强度
冷）减少偏析