文章來源于LW2016論文集——作者胡冠奇(河(he)(he)南永登(deng)鋁業有限公司,河(he)(he)南 登(deng)封 452477)

    摘要:本文討論了鑄(zhu)軋(ya)輥型、軋(ya)制壓力、張力、冷軋(ya)壓下量、冷卻(que)強度及正(zheng)負彎輥等工藝因素對板形的(de)影響,合理(li)搭配各(ge)工藝參數以(yi)獲得良好的(de)板形控制.

    板(ban)(ban)(ban)形(xing)(xing)是板(ban)(ban)(ban)帶材(cai)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)質量指(zhi)標之一,因此,生產(chan)過程中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)板(ban)(ban)(ban)形(xing)(xing)控(kong)制是至關重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題.隨著HC六輥軋(ya)(ya)機(ji)、VC變凸度(du)軋(ya)(ya)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)誕生和板(ban)(ban)(ban)形(xing)(xing)控(kong)制技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展,實(shi)現了(le)(le)板(ban)(ban)(ban)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高度(du)自(zi)動(dong)化控(kong)制,提高了(le)(le)板(ban)(ban)(ban)形(xing)(xing)精度(du).但是這些軋(ya)(ya)機(ji)投資較大(da),對于普(pu)通(tong)軋(ya)(ya)機(ji)必須通(tong)過各工藝參數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)合理調整以達(da)到有(you)效(xiao)控(kong)制的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de).我公司技(ji)術(shu)人(ren)員通(tong)過多(duo)年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)際(ji)生產(chan)經驗逐漸總(zong)結出了(le)(le)一系列行之有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa).下(xia)面主要(yao)探討用鑄軋(ya)(ya)坯(pi)料在Ф380/Ф1050×1800四輥不可(ke)逆軋(ya)(ya)機(ji)上板(ban)(ban)(ban)形(xing)(xing)控(kong)制的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)幾個因素.

    一  影響鑄軋板坯板形的幾個(ge)因素

    1.鑄(zhu)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)型的(de)(de)影響.鑄(zhu)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)內通有(you)(you)連(lian)(lian)續的(de)(de)冷(leng)卻(que)(que)水(shui),帶走鋁液凝固時散(san)出的(de)(de)熱量.目前國(guo)內大(da)部分連(lian)(lian)鑄(zhu)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)采用的(de)(de)是開放(fang)式(shi)冷(leng)卻(que)(que)循環系(xi)統,水(shui)質(zhi)沒有(you)(you)達(da)到(dao)軟化(hua)要求(qiu)或水(shui)中的(de)(de)機(ji)械雜(za)質(zhi)有(you)(you)可能(neng)堵塞輥(gun)(gun)(gun)芯(xin)的(de)(de)冷(leng)卻(que)(que)水(shui)道,造成(cheng)鑄(zhu)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)橫斷(duan)面上冷(leng)卻(que)(que)強(qiang)度(du)(du)不均勻,從而影響鑄(zhu)軋(ya)(ya)(ya)坯料橫向板差(如圖1所示).因此,在鑄(zhu)軋(ya)(ya)(ya)生產中,在保(bao)證鑄(zhu)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)裝配(pei)精度(du)(du)和車磨精度(du)(du)的(de)(de)同時,要盡可能(neng)采用密閉的(de)(de)軟化(hua)冷(leng)卻(que)(que)水(shui)系(xi)統,以(yi)避(bi)免輥(gun)(gun)(gun)芯(xin)堵塞而影響板形.

  ;  鋁及鋁合(he)金板帶材壓延(yan)過程(cheng)中的(de)板型控制(zhi)研究

    2.鑄軋輥套和輥芯的配合間隙不均(jun)勻.機械加(jia)工精度低或(huo)在使用過程中的輥芯腐蝕(shi)都會造(zao)成其(qi)間隙不均(jun)勻,從(cong)而使冷卻不均(jun)勻,這(zhe)種情(qing)況下要脫套堆焊輥芯.

    3.鑄軋(ya)輥(gun)軸(zhou)承(cheng)間隙要(yao)適中,一般控制在0.3mm——0.35mm,若(ruo)間隙過(guo)小,影響(xiang)軸(zhou)承(cheng)使用壽命(ming),若(ruo)間隙過(guo)大(da)則(ze)會影響(xiang)到鑄軋(ya)坯的(de)縱向板(ban)差.

    4.鑄咀口腔(qiang)開(kai)口度(du)(du)和咀唇厚(hou)度(du)(du)要盡可能均(jun)勻.對于水平式連(lian)(lian)鑄連(lian)(lian)軋機,在安裝鑄咀時壓板受力要均(jun)

    5.立板前(qian)保持(chi)一(yi)定的預(yu)(yu)應力,以消除牌坊的彈性變形.預(yu)(yu)應力的設定一(yi)般為額定軋制壓力的三(san)分之二.

    6.驅動側(ce)和操作側(ce)的(de)(de)軋制(zhi)(zhi)壓(ya)力(li).通過一定(ding)范圍內的(de)(de)壓(ya)力(li)調整可(ke)使鑄軋板坯橫(heng)向厚(hou)差控制(zhi)(zhi)在規(gui)定(ding)的(de)(de)范圍,從(cong)而保(bao)證板形的(de)(de)有(you)利(li)控制(zhi)(zhi),對(dui)不(bu)同軋機和不(bu)同規(gui)格牌號的(de)(de)產品,軋制(zhi)(zhi)壓(ya)力(li)的(de)(de)大(da)小對(dui)鑄軋板坯的(de)(de)厚(hou)度影響不(bu)同.

    7.張力(li).適當的張力(li)可以在一(yi)定程度上對板形(xing)進(jin)行張力(li)矯平,減輕粘輥現象并改善(shan)板形(xing).

    二  影響冷軋板形的幾個因素

    1.坯(pi)料(liao)板形要(yao)合乎使(shi)用(yong)要(yao)求.坯(pi)料(liao)的(de)斷面形狀(zhuang)是獲得良好板形的(de)主要(yao)條件(jian),具體控制前面已闡述.

    2.工作(zuo)(zuo)輥原始凸(tu)(tu)(tu)度的(de)影響.工作(zuo)(zuo)輥原始凸(tu)(tu)(tu)度的(de)選定要依據輥身長度、剛度、合(he)金狀態、坯料寬度、壓(ya)下量及(ji)軋制時(shi)的(de)熱凸(tu)(tu)(tu)度等綜合(he)因素(su)而定,原則是盡可能(neng)不用(yong)或(huo)少用(yong)液(ye)壓(ya)彎(wan)輥系統而能(neng)達到良好(hao)的(de)板形,因此,選定工作(zuo)(zuo)輥原始凸(tu)(tu)(tu)度時(shi)要綜合(he)考(kao)慮.

    3.正(zheng)負彎(wan)輥(gun)(gun).彎(wan)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)作(zuo)用是改變(bian)輥(gun)(gun)縫(feng)的(de)(de)(de)形(xing)狀,采(cai)用正(zheng)彎(wan)時(shi)(shi)工作(zuo)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)撓度(du)(du)將減(jian)小(xiao)(xiao),相(xiang)當于(yu)增加了工作(zuo)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)原(yuan)始(shi)凸度(du)(du);采(cai)用負彎(wan)時(shi)(shi),工作(zuo)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)撓度(du)(du)將增加,相(xiang)當于(yu)減(jian)小(xiao)(xiao)了工作(zuo)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)原(yuan)始(shi)凸度(du)(du)(如圖2所示).一般情況下,開坯道次(ci)由于(yu)絕對壓下量較(jiao)大(da),工作(zuo)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)彎(wan)曲變(bian)形(xing)大(da),而且軋制速度(du)(du)較(jiao)低,工作(zuo)輥(gun)(gun)熱膨脹小(xiao)(xiao),這(zhe)時(shi)(shi)應(ying)使用較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)正(zheng)彎(wan),之后道次(ci)隨著速度(du)(du)的(de)(de)(de)增加,工作(zuo)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)熱凸度(du)(du)增加,這(zhe)時(shi)(shi)應(ying)逐漸減(jian)小(xiao)(xiao)正(zheng)彎(wan),直至采(cai)用適當的(de)(de)(de)負彎(wan).

    鋁及鋁合(he)金板帶材壓延過程中的板型控(kong)制研究

    4.張(zhang)力(li)(li)(li)(li)對板形(xing)的(de)(de)影(ying)(ying)響.根據軋制(zhi)(zhi)理(li)論我(wo)們知道張(zhang)力(li)(li)(li)(li)能使軋制(zhi)(zhi)力(li)(li)(li)(li)減少,這樣可(ke)以(yi)減輕主電機(ji)的(de)(de)負荷.同時張(zhang)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)大小還影(ying)(ying)響到板形(xing),因(yin)為張(zhang)力(li)(li)(li)(li)改變(bian)了(le)軋制(zhi)(zhi)壓力(li)(li)(li)(li),影(ying)(ying)響了(le)軋輥(gun)的(de)(de)彈性(xing)彎曲,從(cong)而改變(bian)了(le)輥(gun)縫形(xing)狀.此(ci)外,張(zhang)力(li)(li)(li)(li)促使金屬(shu)沿橫向延伸均勻,因(yin)此(ci),在(zai)生產過程中適當調整(zheng)張(zhang)力(li)(li)(li)(li),可(ke)以(yi)獲得(de)良好的(de)(de)板形(xing).

    5.壓(ya)(ya)下量(liang)(liang)對(dui)板形(xing)的(de)(de)影響.為(wei)了最大(da)(da)限(xian)度地(di)提高生(sheng)產率,在合(he)金(jin)塑性和設(she)備能(neng)力允許的(de)(de)條件(jian)下應盡可能(neng)使用(yong)大(da)(da)壓(ya)(ya)下量(liang)(liang),一(yi)般第(di)一(yi)道(dao)次絕對(dui)壓(ya)(ya)下量(liang)(liang)較(jiao)大(da)(da),以(yi)(yi)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)合(he)金(jin)的(de)(de)塑性,以(yi)(yi)后道(dao)次絕對(dui)壓(ya)(ya)下量(liang)(liang)適(shi)當減小,分(fen)配時要根據(ju)設(she)備結構、裝機(ji)水平和坯料情況綜合(he)考慮,壓(ya)(ya)下量(liang)(liang)越大(da)(da),軋輥(gun)(gun)的(de)(de)彎曲(qu)變形(xing)就越大(da)(da),輥(gun)(gun)縫的(de)(de)形(xing)狀會發生(sheng)變化(hua),同時要注意正負彎輥(gun)(gun)的(de)(de)恰當調整(zheng),以(yi)(yi)利(li)于(yu)板形(xing)的(de)(de)控制.

    6.軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)油(you)(you)(you)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)的(de)(de)(de)(de)(de)影響.由于(yu)軋(ya)(ya)件(jian)和軋(ya)(ya)輥之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)磨擦和軋(ya)(ya)件(jian)自身(shen)變形產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)量(liang)(liang)會(hui)使(shi)軋(ya)(ya)輥的(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)(du)(du)不(bu)斷升高,而且加工率大,軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)速度(du)(du)(du)高時(shi)更為突出(chu).為了(le)保持(chi)連續穩定生產(chan),必須及時(shi)把這部(bu)分熱(re)量(liang)(liang)帶走(zou),冷(leng)(leng)(leng)軋(ya)(ya)生產(chan)中常(chang)用軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)油(you)(you)(you)冷(leng)(leng)(leng)卻(que).但是(shi)由于(yu)軋(ya)(ya)輥受熱(re)和冷(leng)(leng)(leng)卻(que)條(tiao)件(jian)沿輥身(shen)長度(du)(du)(du)方向(xiang)是(shi)不(bu)均(jun)勻的(de)(de)(de)(de)(de),如(ru)果不(bu)及時(shi)調(diao)(diao)整軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)油(you)(you)(you)在輥身(shen)不(bu)同部(bu)位(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)和流量(liang)(liang)就會(hui)產(chan)生不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)浪(lang).生產(chan)過程中當出(chu)現中間(jian)(jian)波(bo)浪(lang)時(shi)可(ke)適(shi)當加大中間(jian)(jian)部(bu)分或(huo)減(jian)(jian)小兩端的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)量(liang)(liang);當出(chu)現兩邊浪(lang)時(shi),可(ke)適(shi)當增大兩端部(bu)或(huo)減(jian)(jian)小中間(jian)(jian)部(bu)位(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)量(liang)(liang);當出(chu)現二(er)肋(lei)浪(lang)時(shi),可(ke)適(shi)當減(jian)(jian)小軋(ya)(ya)輥中間(jian)(jian)部(bu)位(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)量(liang)(liang)或(huo)加大二(er)肋(lei)部(bu)位(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)量(liang)(liang).這樣,通過調(diao)(diao)整軋(ya)(ya)輥不(bu)同部(bu)位(wei)(wei)(wei)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)油(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)分布達到控制(zhi)(zhi)板形的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de).

    7.中間道(dao)次消除軋件內部應(ying)力(li)(li)以控制(zhi)板(ban)形.如果坯料橫斷(duan)面厚(hou)度(du)不(bu)均(jun)(jun)勻,在(zai)軋制(zhi)過程中軋件沿寬度(du)方(fang)向(xiang)上的縱向(xiang)延伸會不(bu)均(jun)(jun)勻,出現內應(ying)力(li)(li).延伸較(jiao)大(da)(da)部分的金(jin)屬被迫受(shou)壓,延伸較(jiao)小(xiao)部分的金(jin)屬被迫受(shou)拉,當延伸較(jiao)大(da)(da)部分所受(shou)附(fu)加壓力(li)(li)超過臨界(jie)時,就會形成不(bu)同的波(bo)浪現象(xiang),如果通(tong)過中間退火(huo)消除內壓力(li)(li),將會使板(ban)形到一(yi)定(ding)程度(du)的控制(zhi),但是(shi)這樣勢必會增(zeng)加能耗,因此,這種方(fang)法在(zai)生產過程中一(yi)般不(bu)可取.

    三  結論

    板(ban)形的(de)好壞(huai)取決于(yu)板(ban)帶沿寬度(du)(du)方向的(de)延伸(shen)是否相等(deng),這(zhe)一條件是由軋(ya)(ya)前(qian)坯料(liao)(liao)橫斷(duan)面厚度(du)(du)的(de)均勻性及輥(gun)型或實際輥(gun)縫開口形狀所決定(ding)的(de).在生(sheng)產過程中,首先要控(kong)制鑄軋(ya)(ya)坯料(liao)(liao)的(de)板(ban)形,同時(shi)在冷軋(ya)(ya)過程中要根據設備狀況合(he)理搭配工作輥(gun)原始凸(tu)度(du)(du)、壓下量、正負彎(wan)輥(gun)、軋(ya)(ya)制速度(du)(du)、張力和冷卻強(qiang)度(du)(du)等(deng)工藝參數.

    參考文(wen)獻

    [1]  傅(fu)祖鑄主編.《有色金屬板帶材生產》.長沙:中(zhong)南工業大學出版社.

    [2]  馬(ma)錫良著(zhu).《鋁帶坯連鑄連軋生(sheng)產》.長(chang)沙:中南工(gong)業大(da)學出版社.

    [3]  王祝堂,田榮璋(zhang)主編.《鋁合金及其加工手冊(ce)》.長沙:中南工業大(da)學(xue)出版社.