影響軋制的主要因素—2
板型控制
現(xiàn)代化的冷軋機,裝有板型儀,它通過微型電子計算機把液壓彎輥,軋制力,冷卻劑以與張力等聯(lián)接起來形成閉環(huán),實現(xiàn)板型自動控制系統(tǒng),即依靠板型儀發(fā)出信號,通過微型電子計算機來實現(xiàn)自動控制板型。
一、軋輥的選擇
1、軋輥的表面狀態(tài)
冷軋工作輥表面應(yīng)無缺陷,光潔度符合要求。表面堅硬,中心韌軟,并且使用壽命長。工作輥一般為合金鋼經(jīng)鍛造制成,輥身硬度要求在肖氏95—100°以上。輥頸硬度為肖氏45—50°以上。支持輥的硬度應(yīng)低于工作輥。避免磨傷工作輥表面。支持輥硬度一般為肖氏60—65°其輥頸為肖氏42°。支持輥一般半年更換并重磨一次。由于軋制時產(chǎn)生很大的接觸應(yīng)力和頻繁的交變應(yīng)力,使用一段時間之后支持輥發(fā)生疲勞。其表面則出現(xiàn)剝落,當(dāng)剝落不大時,經(jīng)過清理有的還可繼續(xù)使用。有的軋機當(dāng)發(fā)現(xiàn)剝落時,不管面積大小,深度多少,都必須換輥,磨削掉剝落部分之后方可重新使用。為防止表面剝落現(xiàn)象,支持輥使用一定時間(一般半年)后,應(yīng)進(jìn)行回火恢復(fù)處理。
2、輥型的選擇和磨輥
冷軋的輥型因受壓力和變形熱的影響而發(fā)生變化,軋輥因受軋制力而彎曲的輥型(簡稱壓力輥型),軋輥因受熱不均勻而產(chǎn)生不均勻膨脹,即中部比邊部膨脹大(簡稱溫度輥型)。為了補償因壓力和溫度所引起輥型的變化,軋輥予先要磨成一定的弧度,一般稱為軋輥的輥型。對冷軋機來說,壓力輥型是主要的,因此通常冷軋機的軋輥輥型所選擇的弧度為凸度。凸度的大小與軋制壓下量,軋件的屈服強度和寬度,軋輥的受熱條件,軋件和軋輥的材質(zhì)以與軋制時的張力,潤滑劑性能等許多因素有關(guān)。軋輥應(yīng)在專用軋輥磨床上進(jìn)行磨削,磨削的目的是清除軋輥表面的凹陷,撞傷,劃傷,粘鋁等缺陷,獲得所需要的輥型和粗糙度。磨削后的軋輥輥型,凸度大處應(yīng)在輥身長度中心點上,并逐漸圓滑地向兩側(cè)對稱過渡。
3、輥型的配置方法輥型的配置方法是指某軋機所需的冷軋輥型或軋輥凸度如何向各個軋輥上分配的問題,是平均分配在上、下工作輥上或是只磨在上輥或下輥上。輥型的配置應(yīng)考慮軋輥研磨,輥型調(diào)整是否簡易等條件,在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,根據(jù)具體情況來確定,通常配置方法是:
(1)二重冷軋機,多數(shù)采用上、下輥均帶有凸度的配置方法,只有極少數(shù)僅上輥有凸度下輥為圓柱形的輥型。
(1)四重冷軋機,大多數(shù)是工作輥有凸度,支持輥為圓柱形,如總凸度不大時,則僅上工作輥有凸度,下工作輥為圓柱形。如凸度較大,則把總凸度平均分配在上、下工作輥上。
二、輥型的控制
帶式軋制法,在軋制過程中,由于軋制壓力和金屬的變形熱等一些軋制因素的波動,引起輥型發(fā)生較大變化,使帶板產(chǎn)生厚度不均或出現(xiàn)波浪,這些波浪有時出現(xiàn)在中部,有時出現(xiàn)在邊部。出現(xiàn)波浪說明輥型已經(jīng)發(fā)生變化,引起帶板在寬度方向上的壓力分布不均,波浪的出現(xiàn)對軋制不利,過大時可能成為廢品或在軋制過程中產(chǎn)生斷帶,為獲得良好軋出狀態(tài)的帶板和有利于繼續(xù)正常軋制,需要與時對板型進(jìn)行控制。
1、輥型控制的一般方法
在軋制速度較低時板帶出現(xiàn)波浪應(yīng)根據(jù)波浪的大小和位置通過調(diào)整噴淋、彎輥、張力、壓下量和速度等因素而消除之。板型控制的一般措施如下:2、利用液壓彎輥裝置控制板型
軋制過程中出現(xiàn)波浪,無論在帶板邊部或中部,都不利于繼續(xù)軋制,雖然上述消除波浪的一般措施有一定調(diào)節(jié)能力,但調(diào)節(jié)速度太慢,調(diào)節(jié)的范圍較小,例如張力,如調(diào)節(jié)范圍過大易使帶板拉裂造成斷帶。
近年來,在支撐輥和工作輥軸承箱上,裝設(shè)液壓裝置,用液壓缸迫使支撐輥或工作輥發(fā)生彎曲的辦法來控制所需的輥型。這種調(diào)整方法稱為液壓彎輥法。軋制過程中尤其是高速軋制過程中一旦出現(xiàn)波浪,能迅速而有效的消除,可明顯地改善產(chǎn)品的平整度,其控制方法是:當(dāng)帶板邊部出現(xiàn)波浪時,增大P力或減少Q(mào)力使軋輥凸度增加,這種類型的彎輥叫做正彎,當(dāng)帶板中部出現(xiàn)波浪時增大Q力或減少P力使軋輥凸度減少,這種類型的彎輥叫做負(fù)彎。
2、輥型的自動控制
現(xiàn)代化的冷軋機,裝有板型儀,它通過微型電子計算機把液壓彎輥、軋輥傾斜、軋制力、冷卻劑以與張力等聯(lián)結(jié)起來形成閉環(huán),實現(xiàn)板型自動控制系統(tǒng),即依靠板型儀發(fā)出信號,通過電子計算機來實現(xiàn)自動控制板型。
三、張力控制
近代軋制帶材的軋機一般都設(shè)有較強大的前后張力系統(tǒng),前張力值可超過軋件局部延伸較小部分的屈服強度,即使軋件延伸較小的局部只靠張力可產(chǎn)生一定的延伸。這樣,就可避免帶材局部金屬延伸不均而出現(xiàn)波浪,使軋出帶板易平直。
增加張力時可使軋制力降低。后張力增加軋制力的降低比前張力大,但是后張力過大,將造成過大的后滑,使前滑值減小,甚至使前滑值等于零,這樣,軋件在軋輥上“打滑”,難于建立穩(wěn)定的軋制過程,故后張力增加不應(yīng)超過一定限度。
張力改善了軋制時帶板的對中性,防止或減少不帶張力時的跑偏現(xiàn)象,為高速軋制創(chuàng)造了有利條件。但是,帶張力軋制要根據(jù)具體情況恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整張力,否則將引起斷帶或卷材層間相互錯動引起帶板表面擦傷。
冷軋所采用的大張力。理論上應(yīng)不超過軋件的屈服強度,軋制鋁合金帶材時,根據(jù)材料的塑性和邊部狀態(tài)不同,一般取單位張力為該道次軋件屈服強度的50—60%。
張力的調(diào)整范圍(大與小張力之比)一般為10:1至20:1,在此范圍內(nèi)能夠準(zhǔn)確地實現(xiàn)給定的張力值,軋制時,帶材所受的張力應(yīng)保持平衡和恒定,張力的波動,輕者可引起卷材層間互相錯動,造成帶材表面擦傷,波動嚴(yán)重時可拉斷帶材,張力波動范圍一般規(guī)定為 ±1—3%。
在軋制過程中,隨著軋制道次增加,帶材的冷作硬化程度增加,即軋件的屈服強度相應(yīng)增加,因此,隨著軋制道次增加,各道次應(yīng)選定的單位張力值,也要相應(yīng)增加。開卷張力應(yīng)小于前一道次卷取時的張力,以避免帶材在開卷軋制時卷層之間發(fā)生錯動而擦傷帶材表面。