《材料成型工艺学 下》课件：第10章 棒线材生产2015
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工程材料与成型工艺说课课件ppt
02
工程材料
金属材料
定义
金属材料是指以金属元素或以 金属元素为主构成的具有金属
特性的材料的统称。
分类
黑色金属、有色金属、特种金属 。
特点
高强度、高硬度、良好的塑性和韧 性。
非金属材料
01
02
03
定义
非金属材料是以非金属元 素或非金属元素为主构成 的具有非金属特性的材料 的统称。
分类
塑料、橡胶、陶瓷、玻璃 等。
工程材料与成型工艺的发展趋势
发展趋势
随着科技的不断发展，工程材料与成型工艺也在不断进步。新型工程材料的 不断涌现，成型工艺的不断创新，使得工程材料与成型工艺在未来的应用中 更加广泛和高效。
未来展望
未来，工程材料与成型工艺将会朝着更加高效、节能、环保、可持续发展的 方向发展。同时，随着工业4.0的到来，工程材料与成型工艺将会更加智能化 、自动化、数字化。
03
在满足性能要求的前提下，优先选择成本低、来源广泛、易于
加工的材料，同时考虑材料对环境的影响。
成型工艺选择的原则和方法
符合材料特性
满足使用要求
选择与材料特性相匹配的成型工艺，如塑料 材料宜采用注射成型工艺。
根据产品形状、尺寸和性能要求选择合适的 成型工艺。
考虑生产批量
考虑经济效益
生产批量不同，所需的设备和工艺也不同， 应根据实际情况选择最经济的生产方法。
案例二：航空航天中的材料与工艺应用
总结词
航空航天领域对材料和工艺的要求极为苛刻，需要克服高强度、高温、腐蚀等多种复杂条件。
详细描述
航空航天领域需要使用各种高性能材料，如钛合金、高温合金、复合材料等，以及各种先进成型工艺，如真空 吸铸、粉末冶金、3D打印等。在航空航天领域，材料和工艺的选择和优化直接影响到飞行器的性能、安全和 可靠性，因此需要加强研究和技术创新。
《材料成型工艺学》课件
2.1×105MPa）。
解：H0=2.5mm，H=1.0mm，h=0.7mm
−
2.5−1.0
0 −ℎ
2.5−0.7
0 = 0 = 2.5 = 60%, 1 =
= 2.5 = 72%
0
0
ҧ = 0.40 + 0.61 = 0.4 × 60% + 0.6 × 72% = 67.2%
= ×(+) = . s-1
= 85 ∙ 0.124 ∙ （10）0.167 ∙ （
=85× 9.350.124
=122.4MPa
∙ 10 × 35.4%
）−2.5410来自00.167∙
1050 −2.54
1000
，计算轧
K = 1.15 = 1.15 × 122.4 = 140.8MPa
3 在φ750/φ1050×1700mm热轧机上，轧制Q235普碳钢，其变形抗力模型采用下
0.124
0.167
∙ （10）
∙（
）−2.54 ，某道次轧制温度
式计算： = 85 ∙
1000
为1050℃，轧件轧制前厚度H=65mm，轧后厚度h=42mm，板宽B=1200mm，轧
制速度v=2m/s。应力状态系数
例题2:在φ850mm轧机上,轧制Q235普碳钢,某道次轧制温度为1100℃,
轧件轧制前厚度H=93mm，轧后厚度h=64.2mm,板宽B=610mm,轧
制速度v=2m/s。试用西姆斯公式计算轧制力，并求此时轧制力矩多大。
(忽略宽展,变形速率 =
）
+
解：
l = ∙ ∆ℎ =
ℎത
0.85
= =
解：H0=2.5mm，H=1.0mm，h=0.7mm
−
2.5−1.0
0 −ℎ
2.5−0.7
0 = 0 = 2.5 = 60%, 1 =
= 2.5 = 72%
0
0
ҧ = 0.40 + 0.61 = 0.4 × 60% + 0.6 × 72% = 67.2%
= ×(+) = . s-1
= 85 ∙ 0.124 ∙ （10）0.167 ∙ （
=85× 9.350.124
=122.4MPa
∙ 10 × 35.4%
）−2.5410来自00.167∙
1050 −2.54
1000
，计算轧
K = 1.15 = 1.15 × 122.4 = 140.8MPa
3 在φ750/φ1050×1700mm热轧机上，轧制Q235普碳钢，其变形抗力模型采用下
0.124
0.167
∙ （10）
∙（
）−2.54 ，某道次轧制温度
式计算： = 85 ∙
1000
为1050℃，轧件轧制前厚度H=65mm，轧后厚度h=42mm，板宽B=1200mm，轧
制速度v=2m/s。应力状态系数
例题2:在φ850mm轧机上,轧制Q235普碳钢,某道次轧制温度为1100℃,
轧件轧制前厚度H=93mm，轧后厚度h=64.2mm,板宽B=610mm,轧
制速度v=2m/s。试用西姆斯公式计算轧制力，并求此时轧制力矩多大。
(忽略宽展,变形速率 =
）
+
解：
l = ∙ ∆ℎ =
ℎത
0.85
= =
线材生产工艺及特点 ppt课件
ppt课件
9
线材轧机布置方式
线材生产从坯料到成品断面尺寸变化较大， 轧制道次多，轧机布置一般分为粗轧、中轧 和精轧。
(1)粗轧机组的布置形式
1)横列式布置：横列式布置的粗轧机，一般 为二辊轧机或二辊交替式轧机。机架数目和 轧机大小根据所用坯料的大小来决定，辊径 一般为φ400~500mm，主传动电机一般用异步 交流电机传动。
这是最老式的布置，一般由5~7架轧机组成。 其传动形式与横列式布置的中轧机组相同， 可以是一台电机传动，也可以是两台电机从 两侧传动，相邻机架的轧制速度靠轧辊直径 的匹配来调节。
2)半连续式布置：精轧机组采用半连续布置
主要是复二重布置。
ppt课件
15
3）连续式布置：精轧机组连续式布置一般都 采用集体传动。这是因为精轧机组的轧制速
线材生产工艺及特点
一、线材生产工艺流程
坯料准备 加热 粗轧 剪切 中轧 飞剪 精轧 冷却 形成线卷 输送冷却 检查 打捆 入库
ppt课件
1
二、线材生产特点
线材特点为断面小、长度大、要求尺寸精度 和表面质量高。
线材发展：大盘重、小线径、使线材生产有 如下特点
1、坯料特点
1）断面小、尺寸长：有利于保证终轧温度， 适应线材发展需要。目前，最大断面 150mm2，最长22米。
ppt课件
7
高速线材轧机盘重大，采用散卷冷却。由精
轧机轧出的线材，经水冷管进行强制冷却， 在接近相变温度时由吐丝机将线材一圈一圈 地平铺在运行的辊道上，进行冷却。在输送
过程中可控制冷却速度，然后收集。散卷冷 却，冷却均匀而且冷却速度可控制，产品质
量好。通过 控制冷却，可以得到各种性能要 求的线材。而且线材的通条性能均匀。
线材生产工艺培训教材PPT课件
辅传动设备—飞剪
线材轧线上总的来说布置有两种剪机，一种是用于切头尾和事故碎断的剪机，即我们常说的飞剪，由电机驱动，剪切过程中剪刃随轧件同步前进，如轧线上的1#、2#、3#（组合工作，由3#飞剪和碎断剪组成）飞剪；另一种是用于事故时阻止后续轧件继续进入相应机组的的剪机—卡断剪，压缩空气驱动，如布置在1#轧机前、预精轧机组和精轧机组前的卡断剪（该两组剪机已取消使用）
高速线材轧机特点
一般将轧制速度大于40m/s（区分高线和普线的一个基本特点）的线材轧机称为高速线材轧机。 高速线材轧机的生产工艺特点： 连续、高速、无扭和控冷。其中高速轧制 是最主要的工艺特点（此外，单线、微张 力、组合结构、碳化钨辊环和自动化）。 高速线材产品特点： 盘重大、精度高、性能优良。
1#水咀
1、3#水咀
1、3、5#水咀
反吹水咀、反吹气咀
3#水冷箱开启
1#水咀
1、3#水咀
1、3、5#水咀
反吹水咀、反吹气咀
吐丝机夹送辊投入状态
夹尾
夹送辊超前率
%
2.0-2.5
吐丝机夹送辊尾部滞后率
%
1.0-1.5
吐丝机超前率
%
2.5-3.0
风机开启
台
1
2
2
夏季高温时分别可适当增开1台
高速无扭精轧
高速无扭精轧工艺是现代线材生产的核心技术之一，它是针对以往各种线材轧机存在诸多问题，综合解决产品多品种规格、高断面尺寸精度、大盘卷和高生产率的有效手段。唯精轧高速度才能有高生产率。才能解决大盘重线材轧制过程的温降问题。精轧的高速度要求轧制过程中轧件无扭转，否则事故频发，轧制根本无法进行。因此，高速无扭精轧是高速线材轧机的一个基本特点。
生产工艺-轧制
线材轧线上总的来说布置有两种剪机，一种是用于切头尾和事故碎断的剪机，即我们常说的飞剪，由电机驱动，剪切过程中剪刃随轧件同步前进，如轧线上的1#、2#、3#（组合工作，由3#飞剪和碎断剪组成）飞剪；另一种是用于事故时阻止后续轧件继续进入相应机组的的剪机—卡断剪，压缩空气驱动，如布置在1#轧机前、预精轧机组和精轧机组前的卡断剪（该两组剪机已取消使用）
高速线材轧机特点
一般将轧制速度大于40m/s（区分高线和普线的一个基本特点）的线材轧机称为高速线材轧机。 高速线材轧机的生产工艺特点： 连续、高速、无扭和控冷。其中高速轧制 是最主要的工艺特点（此外，单线、微张 力、组合结构、碳化钨辊环和自动化）。 高速线材产品特点： 盘重大、精度高、性能优良。
1#水咀
1、3#水咀
1、3、5#水咀
反吹水咀、反吹气咀
3#水冷箱开启
1#水咀
1、3#水咀
1、3、5#水咀
反吹水咀、反吹气咀
吐丝机夹送辊投入状态
夹尾
夹送辊超前率
%
2.0-2.5
吐丝机夹送辊尾部滞后率
%
1.0-1.5
吐丝机超前率
%
2.5-3.0
风机开启
台
1
2
2
夏季高温时分别可适当增开1台
高速无扭精轧
高速无扭精轧工艺是现代线材生产的核心技术之一，它是针对以往各种线材轧机存在诸多问题，综合解决产品多品种规格、高断面尺寸精度、大盘卷和高生产率的有效手段。唯精轧高速度才能有高生产率。才能解决大盘重线材轧制过程的温降问题。精轧的高速度要求轧制过程中轧件无扭转，否则事故频发，轧制根本无法进行。因此，高速无扭精轧是高速线材轧机的一个基本特点。
生产工艺-轧制
线材生产工艺流程推选优秀ppt
加热特点，在坯保证料加热的质量特的前点提下，，加热为温度了尽量保高；证终扎温度、适应小线径及大盘重的
坯料的特点，为了保证终扎温度、适应小线径及大盘重的需要，在供坯允许的条件下，其断面应尽可能小，以减少轧制道次、防止温度过大，
因前此者坯 多料用一于般建需较筑长和要。包装，等，在后者供用于坯拔丝、允制钉许等金的属制条品生件产上下。 ，其断面应尽可能小，以减少
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第八页，共8页。
线材生产(shēngchǎn)工艺流程
第一页，共8页。
线材是热轧型材中断面最小的一种，一般把直径 5.5~22mm细而长的热轧圆钢叫做线材。由于大都是成 盘卷交换，故又俗称(sú chēnɡ)盘条。
线材按用途分，有热轧状态直接使用和需要经二次加工 的两种。前者多用于建筑和包装等，后者用于拔丝、制 钉等金属制品生产上。
前者采用卷线机、钩式冷却运输机和收集打捆装置。
线材精整(jīnɡ轧zhě制nɡ)的道特定次、防止温度过大，因此坯料一般较长。
线材(xiàn cái)生产特点 线材精整(jīnɡ zhěnɡ)的特定
线材冷却，一加般采热用成特卷冷点却和，散卷在冷却两保种方证式(加fāng热shì)。质量的前提下，加热温度尽量高；
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第五页，共8页。
带有直接热处理装置的线材轧制车间(chējiān)设 备布置
Page 6
第六页，共8页。
线材(xiàn cái)生产特点
线材断面小，长度达，并且要求的尺寸精确和表面质量较 加热特点，在高保证，加热从质量而的前决提下定，加热了温度线尽量材高；生产工艺具有一系列特点
线材断面小，长度达，并且要求的尺寸精确和表面质量较高，从而决定了线材生产工艺具有一系列特点
线材冷却，一般采用成卷冷却和散卷冷却两种方式(fāngshì)。
坯料的特点，为了保证终扎温度、适应小线径及大盘重的需要，在供坯允许的条件下，其断面应尽可能小，以减少轧制道次、防止温度过大，
因前此者坯 多料用一于般建需较筑长和要。包装，等，在后者供用于坯拔丝、允制钉许等金的属制条品生件产上下。 ，其断面应尽可能小，以减少
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线材生产(shēngchǎn)工艺流程
第一页，共8页。
线材是热轧型材中断面最小的一种，一般把直径 5.5~22mm细而长的热轧圆钢叫做线材。由于大都是成 盘卷交换，故又俗称(sú chēnɡ)盘条。
线材按用途分，有热轧状态直接使用和需要经二次加工 的两种。前者多用于建筑和包装等，后者用于拔丝、制 钉等金属制品生产上。
前者采用卷线机、钩式冷却运输机和收集打捆装置。
线材精整(jīnɡ轧zhě制nɡ)的道特定次、防止温度过大，因此坯料一般较长。
线材(xiàn cái)生产特点 线材精整(jīnɡ zhěnɡ)的特定
线材冷却，一加般采热用成特卷冷点却和，散卷在冷却两保种方证式(加fāng热shì)。质量的前提下，加热温度尽量高；
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带有直接热处理装置的线材轧制车间(chējiān)设 备布置
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线材(xiàn cái)生产特点
线材断面小，长度达，并且要求的尺寸精确和表面质量较 加热特点，在高保证，加热从质量而的前决提下定，加热了温度线尽量材高；生产工艺具有一系列特点
线材断面小，长度达，并且要求的尺寸精确和表面质量较高，从而决定了线材生产工艺具有一系列特点
线材冷却，一般采用成卷冷却和散卷冷却两种方式(fāngshì)。
材料成型概论-第五讲-线棒材生产工艺
• CRB 550 ——冷轧带肋螺纹钢
预应力钢丝及钢绞线
子!I二 纯
rilJ 1ÚI
高应力弹簧钢丝
焊丝用线材
飞雪/
冷镦钢丝用线材：螺钉、螺帽、螺栓等紧固件
轴承钢丝用线材 滚珠、滚锥、滚针
5.3 线材的生产工艺及设备
5.3.1 线材热轧工艺一般流程
坯料→加热→粗轧→中轧→预精轧→精轧→控制冷 却 →吐丝机→散卷控制冷却→集卷→钩式冷却→检 验→ 标记包装。
（ 2 ） 1988 ～ 1992 年 ， 国 产 线 材 有 很 大 改 观 ， 高 线 比 近 30%，线材自给率达100%，进口逐年减少，出口 逐年增加，历 史性变化的1991年，线材出口大于进口。
（3）1993～1994年，国产线材大幅增长，但满足不了国 民经济迅猛增长的需求，造成线材大量进口，线材自给率降 到历史最低点57％。
我国线材轧Байду номын сангаас情况
目前我国拥有线材轧机近110套，其中复二重轧机占一 半，横列式线材轧机有近30套（将逐步被淘汰）；其余40多 套属于高速线材轧机，其中从国外引进的高水平线材轧机有 20多套，国产高速线材轧机有近20套。2004年，全国线材生 产中，高线比已经超过55%；但优质硬线比约10%，精炼比 不 到30％。
从20世纪90年代开始，我国线材高速化改造达到了高 潮， 到2007年，我国已建成高速线材生产线58条。当前，由 于普 线市场竞争越来越激烈，利润空间越来越小，国内各高 线厂 都把目光投向利润空间相对较高的优线产品的开发与生 产。
我国线材轧机情况
（l）1986年前，无高速线材轧机，高线比为零；线材自 给率为60％。国内线材缺口很大，每年进口线材200～300万 吨。国产线材质量较差，盘重小、化学成分不稳定、表面质 量差、尺寸公差大、性能也较差等。
预应力钢丝及钢绞线
子!I二 纯
rilJ 1ÚI
高应力弹簧钢丝
焊丝用线材
飞雪/
冷镦钢丝用线材：螺钉、螺帽、螺栓等紧固件
轴承钢丝用线材 滚珠、滚锥、滚针
5.3 线材的生产工艺及设备
5.3.1 线材热轧工艺一般流程
坯料→加热→粗轧→中轧→预精轧→精轧→控制冷 却 →吐丝机→散卷控制冷却→集卷→钩式冷却→检 验→ 标记包装。
（ 2 ） 1988 ～ 1992 年 ， 国 产 线 材 有 很 大 改 观 ， 高 线 比 近 30%，线材自给率达100%，进口逐年减少，出口 逐年增加，历 史性变化的1991年，线材出口大于进口。
（3）1993～1994年，国产线材大幅增长，但满足不了国 民经济迅猛增长的需求，造成线材大量进口，线材自给率降 到历史最低点57％。
我国线材轧Байду номын сангаас情况
目前我国拥有线材轧机近110套，其中复二重轧机占一 半，横列式线材轧机有近30套（将逐步被淘汰）；其余40多 套属于高速线材轧机，其中从国外引进的高水平线材轧机有 20多套，国产高速线材轧机有近20套。2004年，全国线材生 产中，高线比已经超过55%；但优质硬线比约10%，精炼比 不 到30％。
从20世纪90年代开始，我国线材高速化改造达到了高 潮， 到2007年，我国已建成高速线材生产线58条。当前，由 于普 线市场竞争越来越激烈，利润空间越来越小，国内各高 线厂 都把目光投向利润空间相对较高的优线产品的开发与生 产。
我国线材轧机情况
（l）1986年前，无高速线材轧机，高线比为零；线材自 给率为60％。国内线材缺口很大，每年进口线材200～300万 吨。国产线材质量较差，盘重小、化学成分不稳定、表面质 量差、尺寸公差大、性能也较差等。
工程材料与成型工艺说课课件ppt
课程目标
明确课程的教学目标，如提高学生的材料选用能力、成型 工艺设计能力等。
强调课程对学生的综合素质和能力的培养，如创新思维、 实践能力等。
课程内容
介绍课程的主要内容，包括工程材料的种类、性能和选用原则，以及各种成型工 艺的原理和应用范围等。
强调课程内容的实用性和针对性，以帮助学生更好地掌握实际应用技能。
02
工程材料
工程材料的分类
按化学成分
金属材料、非金属材料、复合材料
按用途
结构材料、功能材料
按物理性能
金属材料、高分子材料、复合材料、无机非金属 材料
工程材料的性能
01
02
03
使用性能
强度、硬度、韧性、耐磨 性、耐腐蚀性等
工艺性能
可塑性、可焊性、铸造性 、切削加工性等
经济性能
成本、资源利用、环境影 响等
03
成型工艺
成型工艺的分类
• 铸造工艺 • 砂型铸造 • 精密铸造 • 压力铸造 • 锻压工艺 • 自由锻 • 模锻 • 板料冲压 • 焊接工艺 • 电弧焊 • 激光焊 • 超声波焊 • 注塑工艺 • 立式注塑 • 卧式注塑 • 精密注塑
成型工艺的特点
• 铸造工艺 • 可以制造形状复杂的零件 • 成本低，易于批量生产 • 但存在废品率高、质量不稳定的缺点 • 锻压工艺 • 可制造出高精度、高质量的零件 • 生产效率高，易于实现自动化生产 • 但模具成本高，对材料要求高 • 焊接工艺 • 适用于批量小、形状复杂的零件 • 设备简单，操作灵活 • 但对操作技能要求高，质量不稳定 • 注塑工艺 • 可制造出形状复杂、尺寸精确的零件 • 生产效率高，易于实现自动化生产 • 但模具成本高，对材料要求高
智能材料
棒材生产工艺培训ppt课件
11
我厂棒线的设备及工艺概况
钢坯垛 上料台架 入炉辊道 称重 推钢入炉 加热
出炉辊道
粗轧
冷床冷却 成品倍尺剪 穿水冷却
精轧
2#飞剪 （事故碎断）
中轧
预水冷却
1#飞剪 （事故碎断）
冷剪冷切
检验
定尺材 非定尺材
打捆
称重挂牌
入库
打捆
称重挂牌
入库
12
主要设备及工艺特点
加热炉：加热炉为侧进侧出双蓄热室步进 式煤气加热，设计加热能力160吨/小时， 采用三段式式加热制度，即根据炉内的供 热分配分为预热段、加热段和均热段，加 热段的主要作用就是快速加热钢坯，使其 达到需要温度，因为升温速度快，所以钢 坯通体温度不均匀，这时均热段的作用就 得以发挥，通过均热段使钢坯表面、心部 及头尾温度达到一致。
– 棒材：棒材是简单断面型钢，一般成根供应， 主要包括圆钢和螺纹钢筋，小型棒材也可成卷 供应。
– 分类：按断面形状分为圆形、方形、六角形以 以及建筑用螺纹钢筋等几种。
– 小型轧机生产圆钢的范围一般为Φ10mm~32mm， 最小规格可至Φ6mm。
– 随着大跨度桥梁和高层建筑对大规格钢筋的需 要，小型棒材轧机生产钢筋的上限已经扩大至 Φ52mm，而合金钢小型棒材轧机产品的上限加 大至Φ75mm，甚至Φ80mm。
6
热送热装的优缺点
热送热装的优点：
– 节约能源。提高连铸坯入炉温度，可以缩短连铸坯加热时 间，从而提高加热炉的生产能力。
– 提高成材率。连铸坯热送热装的入炉温度越高，加热时间 越短，连铸坯的氧化铁皮和烧损越少，提高金属收得率。
– 缩短生产周期。由于连铸坯入炉温度的提高，加热时间的 缩短，相对于传统的冷装炉轧制工艺而言，都大大缩短了 从钢水冶炼到轧制成品所需要的时间，简化了产品的生产 工艺，缩短了生产周期。
我厂棒线的设备及工艺概况
钢坯垛 上料台架 入炉辊道 称重 推钢入炉 加热
出炉辊道
粗轧
冷床冷却 成品倍尺剪 穿水冷却
精轧
2#飞剪 （事故碎断）
中轧
预水冷却
1#飞剪 （事故碎断）
冷剪冷切
检验
定尺材 非定尺材
打捆
称重挂牌
入库
打捆
称重挂牌
入库
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主要设备及工艺特点
加热炉：加热炉为侧进侧出双蓄热室步进 式煤气加热，设计加热能力160吨/小时， 采用三段式式加热制度，即根据炉内的供 热分配分为预热段、加热段和均热段，加 热段的主要作用就是快速加热钢坯，使其 达到需要温度，因为升温速度快，所以钢 坯通体温度不均匀，这时均热段的作用就 得以发挥，通过均热段使钢坯表面、心部 及头尾温度达到一致。
– 棒材：棒材是简单断面型钢，一般成根供应， 主要包括圆钢和螺纹钢筋，小型棒材也可成卷 供应。
– 分类：按断面形状分为圆形、方形、六角形以 以及建筑用螺纹钢筋等几种。
– 小型轧机生产圆钢的范围一般为Φ10mm~32mm， 最小规格可至Φ6mm。
– 随着大跨度桥梁和高层建筑对大规格钢筋的需 要，小型棒材轧机生产钢筋的上限已经扩大至 Φ52mm，而合金钢小型棒材轧机产品的上限加 大至Φ75mm，甚至Φ80mm。
6
热送热装的优缺点
热送热装的优点：
– 节约能源。提高连铸坯入炉温度，可以缩短连铸坯加热时 间，从而提高加热炉的生产能力。
– 提高成材率。连铸坯热送热装的入炉温度越高，加热时间 越短，连铸坯的氧化铁皮和烧损越少，提高金属收得率。
– 缩短生产周期。由于连铸坯入炉温度的提高，加热时间的 缩短，相对于传统的冷装炉轧制工艺而言，都大大缩短了 从钢水冶炼到轧制成品所需要的时间，简化了产品的生产 工艺，缩短了生产周期。
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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 重要的汽车零件、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
2020/8/14
4
对棒线材质量要求
质量要求：表面质量 综合性能 建材：化学成分；焊接性；冷弯性；耐蚀性； 物理性
2020/8/14
18
连铸坯热装热送或直接轧制
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；
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。
3＃飞剪切头
悬挂输送
钢坯出炉
精轧机组轧制10
检查取样
高压水除鳞
水箱冷却
压紧打捆
夹送钢坯
减定径机组轧制
盘卷称重
粗轧机轧制 6HV
水箱冷却
挂标签
1＃飞剪切头
线材测径
卸卷
中轧机组轧制6HV
夹送吐丝
吊运
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60wt/a高线生产工艺流程
第三节 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 ； 低温轧制； 无头轧制 ； 切分轧制。
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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。
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连铸坯热装热送或直接轧制
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；
前提保证无缺陷钢坯，在线检查和在线清理； 保证轧制温度。
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柔性轧制技术
对于小批量、多品种的生产，改变规格和品 种时，轧机停机时间增加。
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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2.棒线材生产工艺
炼钢
连铸
清理
加热
连铸直轧
粗轧
中轧 预精轧
ห้องสมุดไป่ตู้
精轧
飞剪
控制冷却
冷床
定尺
检查
棒材
控制冷却 吐丝机 散圈控冷
集卷 检查打包
线材
棒线材生产工艺流程
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能稳定均匀。 拔丝原料：直径小，保证成分及物理性能均匀稳定；
表面氧化铁皮、脱炭少，可去除；金相组织可索 氏体化； 尺寸精确，表面光洁。
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第二节 生产特点及工艺
1.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）
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。
✓ 线材的孔型：箱-椭圆-圆
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第二节 生产特点及工艺
冷却和精整
线材：
精轧
水冷 吐丝机 散卷控制冷却 集卷
检查 包装
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上料台架
2＃飞剪切头
散卷冷却
钢坯辊道 称重台
预精轧机组轧制 6HV
水箱冷却
集卷 挂卷
加热炉加热
加热和轧制
冷坯加热 （连铸坯热装加热） 粗轧 中轧
（线材预精
轧） 精轧
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第二节 生产特点及工艺
✓ 线材轧制的加热温度较低 ；
✓ 步进式加热炉；
✓ 坯料两端加热温度高于中间温度；
✓ 轧制速度快，小辊径，高转速；
✓ 线材的合适轧制方式是连轧；
✓ 机架多，分工细；
✓ 轧机平立（VH布置）交替布置，线材轧机的机架数 为21－28架；
第10章 棒、线材生产
高秀华
东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室
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主要内容
棒线材的种类和用途 生产特点及工艺 棒线材轧制的发展方向 棒线材轧机的布置型式 棒线材的控制冷却和余热淬火
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第一节 棒、线材的种类和用途
棒材：
➢ 定义：一种简单断面型材，一般以直条状交货。 ➢ 断面形状：圆形、方形、六角形、螺纹钢筋等 ➢ 断面直径：国外：9～300mm，国内：10～50mm
飞剪切头、尾
精轧
外车间热处理
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精整
棒材生产工艺流程
定径 测径 涡流探伤 控制水冷 飞剪分段 冷床冷却 冷剪或冷锯定尺 检查、分类 计数 打捆 称重、标志
收集
棒材入库
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第二节 生产特点及工艺
2.2线材生产工艺
坯料：
✓ 连铸坯为主，初轧坯 ✓ 方坯：120－150mm，坯料长Max:22M ✓ 检查与清理严格
18架； ✓ 控制轧制。
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第二节 生产特点及工艺
冷却和精整
棒材：
精轧 飞剪 定尺切断
控制冷却（余热淬火） 冷床 检查（探伤） 包装
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钢坯精整理 合格冷连铸坯
上料台架
冷床
连铸机
合格热连铸坯
缓冲台架
称重、测长
加热
除鳞
粗轧
飞剪切头、尾
一中轧
飞剪切头、尾
二中轧
中间水冷
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
棒线材用途
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棒、线材的产品分类及用途
钢种 一般结构用钢材 建筑用螺纹钢筋 优质碳素结构钢 合金结构钢 弹簧钢 易切削钢 工具钢 轴承钢 不锈钢 冷拔用软线材 冷拔轮胎用线材 焊条钢
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第二节 生产特点及工艺
2.1棒材生产工艺
坯料：
✓ 连铸坯为主，少量初轧坯
✓ 方坯：120－150mm
✓ 检查与清理
加热和轧制
冷坯加热 （连铸坯热装加热）
粗轧
中轧
精轧
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第二节 生产特点及工艺
✓ 棒材轧制的加热温度较低 ； ✓ 步进式加热炉； ✓ 棒材的合适轧制方式是连轧； ✓ 轧机平立（VH布置）交替布置；棒材轧机一般超过
为了减少停机，采用无孔型轧制、共用孔型 等迅速改变轧制规程，改变品种规格；
长寿命、快速换辊等技术
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提高轧制速度
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100-140m/s；
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