冷轧平整工艺知识教材

正负弯辊加装负弯辊主要是从板形角度考虑尤其在轧制轧机极限规格时（超宽，超窄，超薄等），通过调整张力和正负弯辊，可以最大限度上减小钢带在截面上的不规则变型，进而改善板型，三点差，正弯是作用在工作辊轴承座之间，与轧制力方向相同。

负弯是作用在工作辊轴承座和支撑辊轴承座之间，与轧制力方向相反。

当然，这说的是工作辊的正负弯。

支承辊也有正负弯的。

边浪：中浪：正弯是减小工作辊挠度，负弯是增加工作辊挠度。

轧辊在使用中磨损时，对应带钢边部低温区的辊身磨损快，为了补偿轧辊的磨损，应采用正弯辊。

在轧制过程中，轧辊受热膨胀，辊身中部散热较慢，辊径膨胀较大，这时需要用负弯辊。

冷轧和热轧区别热轧是在金属材料的再结晶温度以上进行轧制的,冷轧是指在金属材料的再结晶温度以下进行轧制的,每种金属材料都有自己的再结晶温度.1 热轧温度高，带钢精轧出口温度一般在860度以上，而冷轧一般轧辊温度在200度以下。

2 热轧整体压下量大，总压下量由连铸坯的230-250mm 厚轧到2-6mm ，变形道次多，存在宽度控制和控轧控冷，对带钢的微观组织有要求。

冷轧，总压下量相对较小，但最薄可达到0.18mm ，对带钢的平直度要求很高，因此轧机具有很强的板形控制能力。

3 热轧设备相对较少，而冷轧较多。

这是因为冷轧的后续处理线多，一般是根据产品去向来定的，例如精整、热镀锌、电镀锡、退火等等。

4 产品性能上，冷轧的屈强比相对热轧要好，产品性能（例如深冲）优于热轧，冷轧表面质量高，有利于表面涂镀。

时效- 低碳钢经过一段时间的储存后产生的物理和力学性能的变化。

温度升高可加速时效的进程。

凸度-从钢板边部向中心位置，厚度逐渐增加的轮廓线。

平直度- 平直度是钢板与水平面相符合程度的衡量指标。

通常用不平度指标来衡量，它是指钢板表面与水平面之的最大偏离距离。

平直度也可用陡度或I单位表示。

硬度- 金属表面抗压入的能力。

机械性能- 对材料施加外力时材料表现出的弹性和非弹性特性的性能，用来表示材料对机械用途的适用性。

涂油- 酸洗或平整轧制后涂油，可减少钢卷的圈与圈之间的擦伤，提高润滑度和具有一定程度的防生锈性能，为客户对产品的加工处理提供一定的帮助。

涂油板- 最终加工工序后表面涂油的板材产品。

通常涂油的目的是为了在运输和存储期间防止生锈。

这些油被称为防锈油。

涂油还可为后续的加工过程提供帮助，但这通常不是主要目的。

用于改善可成形性的油通常被称"预润滑剂"。

平整轧制- 对钢板进行轻微减薄冷压下。

平整的目的是为了提高平直度，消除不连续的塑性变形和获得均匀一致的表面。

抗拉强度- 拉伸试验中材料所能承受的最大应力。

.它是最大负荷与原始横截面积的比值。

屈服点- 即使不继续增加所施加的负载，钢的变形仍继续发生所对应的负荷或应力值就称为屈服点。

屈服点是低碳钢退火后的特性之一。

屈服强度- 指从材料的负荷和延伸率曲线的线性段偏离达到规定的值时所对应的应力。

在拉伸试验中，材料的屈服强度通常是指从曲线线性段偏移0.2%应变时所对应的负荷。

加工硬化-带钢在冷轧后，晶粒被压扁、拉长，晶格歪扭畸变、晶粒破碎，使金属的塑性降低、强度和硬度增高，这种现象叫做加工硬化。

通过冷轧而变成纤维状组织的带钢，在退火工序中由于再结晶而变为具有新的结晶组织的带钢。

这种退火后的带钢几乎完全成为软质状态，因此不适用于加工，只要稍稍给予轻度冲压加工，带钢表面就会产生拉伸应变和不规则的滑移线，明显有碍外观。

这种退火带钢办不能直接供给用户使用，必须进行平整轧制，即通过轻度的冷轧加工改善其材质、平整钢板形状。

平整轧制的目的消除材料的屈服平台，防止加工时的拉伸应变；提高材料的屈服极限、降低屈服极限，以及扩大塑性加工范围；使带钢表面获得需要的粗糙度和光泽；矫正板材形状。

平整机种类经过冷轧和退火后的带钢表面会多少粘有一些脏物，其主要成分是铁、铁离子和碳，在干平整时这些脏物会污染环境。

随着粘附程度的不同，在干平整时这些脏物会玷污工作辊。

通常它们粘附在工作辊的端部，且以点状或凸斑状粘附在打毛的轧辊表面上，在平整时粘附了脏物的工作辊会在带钢边部留下周期性的压痕，最终导致带钢质量的降低。

带钢在平整时采用干平整及湿平整工艺。

各自特点如下：（1）干平整特点所轧带材的表面可保持不受玷污；为下一步加工（渡锡）做准备；在轧辊与轧件间产生大的摩擦；保证只给轧件以有限延伸量和压下量；压下率一般为0.5%~6%。

（2）湿平整特点不易压入杂质，或粘着杂质而产生辊痕缺陷，可以获得较大的压下量，确保延伸率；在平整后的带钢表面留下一层润滑的抗腐蚀或其他形式的薄膜；压下率可达10%。

平整率由于平整压下率很小，难以测准其厚度差，因此用与压下率成比例的带钢长度变化率即延伸率来表示平整率，其表示式为：μ=（L1-L0）/L0*100%式中，μ-平整带钢延伸率；L0、L1-平整前、后带钢长度。

延伸仪则是用对平整机前、后带速的测量来计算延伸率的，其公式为：μ=（Vh-VH）/VH*100%式中，μ-平整带钢延伸率；Vh、VH-平整前、后带钢速度。

而带速可用与带钢同步的转动轮的转速来测量。

张力测量开卷张力经入口张力辊后张力放大（见图1）。

开卷张力因T1=T1eμ,T3=T2eμ式中，μ-带材与辊间的摩擦系数；T-包角，按弧度计算。

卷取张力为开卷张力的1.4倍，经出口张力辊使张力缩小。

卷取张力因T5=T6e",T4=T5e"结构说明以鞍钢1450mm平整机为例，凭政绩主要由机架装配、工作辊辊系、支承辊辊系、轧辊弯辊装置、斜楔调整装置、推上缸、传动装置、底板、平台排烟罩及卷帘门等组成（见图3）。

机架为闭式机架，机架上部由上横梁连接，下部由换辊轨道连接。

工作辊和支承辊在机架窗口内，推上缸装于机架窗口下部，斜楔调整装置装于机架窗口上部。

机架是构成轧机的主体部分，承受经轧辊传递的材料变形抗力，虽然机架受到轧制中的巨大拉力，但为进行精密的精轧轧制，机架必须具有低的延伸率和足够的刚度。

工作辊辊系由上下工作辊、轴承座、轴承及油气润滑装置等组成。

工作辊中心线对机架中心线向出口侧偏移5mm，使辊系稳定工作。

轴承为四列圆锥辊子轴承。

工作辊虽然不直接承受轧制力，但能使轧辊保持正确位置，并承受轧制动力和张力的反作用力，此外还承受来自轧辊平衡装置的压力，并且轧辊的轴推力也经常发生，因此工作辊的轴承必须相当兼顾。

在平整轧制中，板形调整的手段是选择适当的轧辊凸度。

在轧制操作用适当变换轧辊凸度的方法，是采用轧辊弯辊装置，也就是从外部靠油压力将轧辊加以弯曲的装置。

轧辊弯辊装置由四个大缸块及四个工作辊弯辊缸块组成。

大缸块固定在机架窗口两内侧面，工作辊弯辊缸块装于大缸块之中。

每个大缸块上装有一个支承辊平衡缸和一个工作辊轨道升降缸。

斜楔调整装置由两个斜度相反的上、下斜楔及液压缸组成，斜楔的角度为6°。

斜楔用来补偿新旧轧辊的直径差，使轧制标高保持恒定。

调整位置时，上、下斜楔同时动作。

上、下斜楔各由液压缸带动，每个液压缸上都带有液压锁定缸，以保证平整时斜楔不动，轧制标高保持恒定。

结语平整机实际上是采用小压下量的冷轧机，尽管轧制压力小，但工作辊直径做得比冷轧机稍大些，这样可以增加变形区长度，能显著改进带钢的平整效果。

冷轧带钢的轧制工艺特点有以下3点：(1)带钢在轧制过程中产生不同程度的加工硬化。

加工硬化超过一定程度后，带钢因过分硬脆而不适于继续轧制。

因此带钢经冷轧一定的道次(即完成一定的冷轧总压下量)之后，往往要经软化热处理(再结晶退火等)，使轧件恢复塑性，降低变形抗力，以便继续轧薄。

在冷轧生产过程中，每次软化退火之前完成的冷轧工作称为一个“轧程”。

在一定轧制条件下，钢质愈硬、成品愈薄，所需的轧程愈多。

(2)冷轧过程必须采用工艺冷却和润滑。

实验表明，冷轧带钢的变形功约有84％～88％转变为热能，使带钢与轧辊的温度升高，故须采用冷却措施。

辊面温度过高会引起工作辊淬火层硬度下降，影响带钢的表面质量和轧辊寿命。

辊温的升高和辊温分布不均匀会破坏正常的辊形，直接影响带钢的板形和尺寸精度。

同时，辊温过高也会使冷轧工艺润滑剂失效(油膜破裂)，使冷轧不能顺利进行。

综上所述，为了保证冷轧的正常生产，对轧辊和带钢应采取有效的冷却与调节辊温的措施。

水是比较理想的冷却剂，油的冷却能力则比水差得多。

因此大多数生产轧机都用以水为主要成分的冷却剂。

冷轧采用工艺润滑的主要作用是减小金属的变形抗力，这样在已有的轧机能力条件下实现更大的压下，还可使轧机生产出更薄的产品。

图3-8为采用不同润滑剂的轧制效果比较。

由图可知，当冷轧机工作辊直径为88mm，带钢原始厚度为0.5mm，用水做润滑剂时，轧至厚度为0.18mm左右就难以再轧薄了；而用棕榈油做工艺润滑剂时，则可用4道次轧至O.05mm的厚度。

此外，工艺润滑对降低轧辊的温升也起到良好的作用；采用工艺润滑还可起到防止金属粘辊的作用。

常用的工艺润滑剂有乳化液、各种黏度的矿物油(机油等)和动、植物油(牛油、菜油、棕榈油等)。

(3)冷轧中采用张力轧制。

张力轧制就是带钢在轧辊中轧制变形是在一定前张力和后张力作用下进行的。

张力的作用主要是：防止带钢在轧制过程中跑偏(即保证正确对中轧制)；使所轧带钢保持平直(包括在轧制过程中保持板形平、直和轧后板形良好)；降低金属的变形抗力，有利于轧制更薄的产品，起适当调整冷轧机主电机负荷的作用。

由于张力的变化会引起前滑与轧辊速度的改变，故其对冷轧过程有一定的自动调节作用。

通过改变卷取机或开卷机的转速、各架轧机主电机的转速以及各架的压下，可以使轧制压力、张力在较大范围内变化。

生产中张力的选择主要是指选择平均单位张力σ平。

不同的轧机，不同的轧制道次，不同的品种规格，甚至不同的原料，要求有不同的σ平来适应。

当轧钢工人操作技术水平较高时，可选用σ平大些；当带钢硬脆、边部不理想或者操作不熟练时，σ平可取得小些。

根据以往的轧制经验，σ平在(0.1～0.6)σs的范围内选取。

轧制时影响轧制力的主要因素有哪些？答案：(1)轧件材质不同，则轧制压力不同；(2)外摩擦的影响，摩擦系数增加，则轧制力增大；(3)轧辊直径加大，则轧制力增加；(4)轧件的宽度增加，则轧制力升高；(5)绝对压下量增加，则轧制力加大；(6)轧制速度加快，则轧制力增加；(7)轧件的温度降低，则轧制力增加；(8)轧件的厚度减少，则轧制力上升。

什么是塑性变形？答案：物体受外力作用而产生变形，当外力去除后，物体不能够恢复其原始形状和尺寸，遗留下了不可恢复的永久变形，这种变形称为塑性变形。