金属塑性加工学-中厚板生产.ppt

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1、,Company Logo,第二章 中厚板生产,2.1 轧机型式及其布置,2.2 中厚钢板生产工艺,2.4 中厚钢板轧制工艺制度,2.3 中厚钢板组织性能控制,,Company Logo,我 国 中 厚 板 规 格,国 际 中 厚 板 规 格,厚度为4250mm,宽度为12003900mm,长度一般不超过12m,厚度由3mm 300mm,1000mm 5200mm,长度一般不超过18m,第二章 中厚钢板生产,规 格,2.1 轧机型式及其布置,中厚钢板轧机的命名：以工作辊辊身长度命名的。 轧机所能生产成品的最大宽度是轧机规格尺寸减去200300mm。 一、轧机型式 中厚钢板轧机型式有：二辊式、三

2、辊劳特式、四辊式、万能式。,1 二辊可逆式轧机,优点：低速咬钢高速轧钢，具有咬入角大、压下量大、产量高。原料的适应性强，既可以轧制大钢锭也可以轧制板坯。,缺点：二辊轧机的辊系刚度较差，钢板厚度公差大。,适用范围: 适于生产厚规格的钢板，作双机架布置中的粗轧机座。,2 三辊劳特式轧机,图2-2 三辊劳特式轧机主传动示意图 1-主电动机；2-飞轮；3-减速机；4-齿式联轴节；5-人字齿轮座；6-万向接轴；7-轧辊,轧机组成: 由上下两个大直径辊和中间一个小直径辊所组成，上下辊为主动辊；而中辊可升降，为从动辊，靠上下辊摩擦带动。,轧制过程：由轧机的两个动作完成的。 （1）利用中辊升降和升降台实现轧件

3、的往返轧制； （2）利用上辊进行压下量调整，得到每道次的压下量。,优点,适用范围,用于生产4.020mm中板，或者作为双机布置中的粗轧机使用。,设备投资少、建厂快、轧机辊系刚度比二辊可逆式轧机大，因而生产的钢板精度也高些。,缺点,中辊直径小、从动，因而咬入能力较弱；轧机辊系的刚度还不够大，产品的产量和质量都差。,2 三辊劳特式轧机,3 四辊可逆式轧机,图2-4 四辊轧机电动机直接传动轧辊的主传动示意图 1-电动机；2-传动轴；3-接轴移出缸；4-接轴平衡装置；5-万向接轴；6-工作机座,优点: 具有大尺寸的支撑辊,轧机刚性好,产品精度高；工作辊尺寸小，在相同压力下可增加道次压下量，提高产能。,

4、适用范围： 应用最广，既能生产中厚板、特厚板，也能产薄板。,图2-6 V-H轧机的精轧机,图2-5 万能式轧机轧制过程示意图,4 万能式轧机,适用范围： 厚板轧制立辊生产齐边钢板，降低金属损耗，提高成才率； 薄板轧制立辊轧边时易产生横向弯曲，起不到轧边作用。 万能轧机一般只用于热连轧的粗轧阶段！,二、中厚板轧机的布置,有三种： （）单机架布置 （）双机架布置（主要布置形式） （）半连续或连续式布置,布置形式,单机架,单机架中厚板轧机，一个机架既是粗轧机，又是精轧机。 采用单机架生产，只要按规程勤换辊，钢板表面质量是可以保证的。因此，有些新建厂因限于产量和投资，先采用单机架，预留第二架位置，将来

5、扩建成双机架。,三辊劳特式轧机,二辊式轧机,四辊式轧机,淘汰,改造,单机架,图21是单机座4200mm厚板车间平面布置简图 1均热炉；2车底式炉；连续式炉；4出料机；5高压除鳞箱；64200mm万能轧机；7发电机电动机组；8热剪；9热矫直机10；常化炉；11压力淬火机；12冷床；13翻板机、检查修磨台14辊道；15双鞭剪；16定尺剪；17打印机；18热矫直机；19冷矫直机；20淬火炉；21淬火机；22回火炉；23淬火机；24收集装置；25运锭小车；26缓冷坑；27外部机械化炉；28翻板机,双机架,双机架中厚钢板轧机呈纵列式布置，前一架为粗轧机，后一架为精轧机。 优点：粗、精轧制道次分配合理、产

6、量高；使进入精轧机的来料断面较均匀，质量好；粗轧可以独立生产，较灵活。我公司中厚钢板生产线，采用了3500mm双机架四辊式轧机。,四辊式四辊式,二辊式四辊式,三辊式四辊式,组成型式,图22 日本住友金属鹿岛厚板厂平面布置图（双机架四辊可逆） （）板坯场；（）主电室；（）轧辊间；（）轧钢跨；（）精整跨；（）成品库 1室状炉；2连续式炉；3高压水除鳞；4粗轧机；5精轧机；6矫直机；7冷床；8切头剪；9双边剪；10剖分剪；11堆垛剪；12定尺剪；13超生波探伤设备；14压平机；15淬火机；16热处理炉；17涂装机；18抛丸设备,半连续或连续式,连续式中厚钢板轧机，用于大量生产薄而宽、品种单一的中厚板

7、，不适合于多品种生产。因此，这种轧机未得到很快发展。,2.2 中厚钢板生产工艺,图2 一般中厚板生产流程,一、原料,用于生产中厚钢板的原料有扁钢锭、初轧板坯、锻压坯、压铸坯和连铸板坯几种。 原料尺寸的选择原则是： （1）原料的厚度尺寸在保证钢板压缩比的前提下应尽可能小。 （2）原料的宽度尺寸应尽量大，使横轧操作容易。 （3）原料的长度应尽可能接近原料的最大允许长度。,种类,尺寸,3.原料的材质,钢板的材质是指钢的化学成分，由于中厚钢板用途非常广泛，为了满足不同的使用条件和使用要求，中厚钢板的材质也多种多样。 中厚钢板的钢种有：碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、低合金钢、弹簧钢、高速工具钢

8、及其他各种合金钢。不同材质的钢板的材质要求参照其相关标准来规定。,4 原料检查与清理,(1)原料常见缺陷及其特点 连铸板坯常见的缺陷有:表面纵裂纹、表面横裂纹、星状裂纹、皮下气泡和夹杂、鼓肚、内部裂纹、中心偏析和中心疏松、非金属夹杂等。,表面纵裂纹,表面纵裂纹是连铸坯宽面上或角部附近沿其长度方向的裂纹。 表面纵裂纹一般在结晶器中形成，在二冷区进一步发展。 表面纵裂纹是由于在结晶器内生成的凝固壳不均匀，抗拉应力集中在某一薄弱部位而产生的。,产生原因,表面横裂纹 横向裂纹出现连铸坯宽面上时，可以扩散到整个面上，或富集成纵向带。 连铸坯在结晶器中或在连铸机支承辊之间的摩擦、连铸坯在弯曲或矫直时坯壳的

9、变形等引起的纵向拉应力。此外，在连铸坯上震动波纹的凹坑可促进横向横向裂纹的产生。,产生原因,星状裂纹 星状裂纹是在连铸坯表面上呈星星状的裂纹。 连铸坯局部过冷或过大的冷却间歇产生的应力。,产生原因,皮下气孔和夹杂 皮下气孔和夹杂不规则地分布在连铸坯表面上。 夹杂产生的原因：结晶器中钢液面的波动卷入保护渣或有缺陷的浸入式水口在钢液内破损。 皮下气孔产生的原因：钢水脱氧不充分，或当中间包潮湿以及引锭杆头部潮湿时，最先浇注的板坯部分出现皮下气孔。,鼓肚 鼓肚是指连铸坯厚度沿宽度方向的中部增大。 连铸机支承辊对连铸坯的支撑不充分或 没有支撑，连铸坯芯部钢水对坯壳的静 压力而使得坯壳膨胀。,产生原因,内

10、部裂纹 内部裂纹是指矫直、弯曲或辊子压下时造成的压应力作用在脆弱的凝固界面上而使连铸坯产生的裂纹。,中心偏析和中心疏松 连铸坯芯部的碳、磷、硫等元素的富集称为中心偏析。 连铸坯中心附近存在许多微小的孔隙叫做中心疏松。 原因：浇注温度过高，以及连铸坯液芯末端区域内夹持辊间隙调整不当都可以加重中心偏析和中心疏松。 采用电磁搅拌可以减轻中心偏析和中心疏松。,非金属夹杂物 在弧形连铸机或立弯连铸机中，外来和内部生产的非金属夹杂物在液芯中上浮导致表面产生非金属夹杂物。 避免或减少连铸坯内非金属夹杂物的方法有减少外来杂物；减少钢水中的非金属夹杂物的；防止钢水在浇注过程中的氧化等。,原因,(2)原料表面的清

11、理 原料表面存在的缺陷，除一些比较轻的缺陷因其在加热过程中被氧化掉，不会影响钢板质量不需清理外，尺寸超过一定限度的缺陷都需要采用某种清理方法，将其清除掉，以免影响钢板质量或造成废品。 常用的清理方法有火焰清理、风铲清理、砂轮磨研、机床加工、电弧清理等。,二、 加热,加 热 炉 的 形 式,连续式加热炉,室式加热炉,均热炉,推钢式加热炉,步进式加热炉,加热的目的： a、使板材在轧制是具有良好的塑性和低的变形抗力； b、对于某些高合金钢种，加热可以使其中的化学成分得到均匀扩散； 加热的方式选择： a、加热设备目前有三种：连续式加热炉、室式加热炉、均热炉。 b、三种炉子的用途各不相同： 1、均热炉用

12、于钢锭轧制成特厚板坯时的原料加热； 2、室式炉用于特重、特轻、特厚、特短的坯料的加热，或多品种、少批量及合金钢坯的加热； 3、连续式加热炉用于少品种、大批量的坯料加热，备炉加热坯料重量不少于30吨 c、发展趋势： 均热炉和室式炉使用范围窄，发展前景不大，将来以连续式加热炉为主。 d、主要连续式加热炉简介： 1 推钢式连续加热炉的不足：坯料容易划伤并容易 翻炉，坯料尺寸和炉子长度（炉子产量）受到限制，排空困难，劳动条件差； 2 步进梁式加热炉的优点：具有特殊的结构固定梁和移动梁，可以避免推钢式加热炉的一 些缺陷，四周均匀加热； e、提供优质的加热板坯除了要选择合适的加热炉，还需要合理的加热制度保

13、障。,三、中厚板的轧制,1、除鳞 （1）除鳞的作用和方法 除鳞的作用是：去除板坯表面的一次和二次氧化铁皮。,除 鳞 方 法,高压水除鳞,立辊破鳞高压水除鳞,方法一,方法二,(2)除鳞机及其布置,用于去除一次氧化铁皮的除鳞设备通常装在离加热炉出炉辊道较近的地方，其设备为高压水除鳞箱。 去除二次氧化铁皮的高压水集管设置在粗、精轧机前后。两套除鳞装置共用一个高压水源。在辊道的上下各设有两排或三排喷射集管，喷嘴装在喷头端部，喷嘴轴线与铅垂线约成515迎着板坯前进方向布置。上集管根据板坯厚度的变化设计成可以升降的形式。 除鳞贯穿整个轧制过程中。,图 高压水除鳞装置示意图,粗轧阶段的主要任务：将板坯或扁锭

14、展宽到所需要的宽度并进行大压缩延伸。,2 粗轧（展宽轧制）,全纵轧法,综合轧制法,全横轧制法,角轧纵轧法,展宽的方法,（1）全纵轧法：(轧长） 定义：钢板的延伸方向与原料(钢锭或钢坯)纵轴方向相一致的轧制方法。 适用范围：当原料的宽度稍大于或等于成品钢板的宽度时采用。 特点：操作简单所以产量高，轧制钢锭时钢锭头部的缺陷不致扩展到钢板的全长上去（优点）。轧件始终沿着一个方面延伸，使钢中偏析和夹杂等呈明显的带状分布，带来钢板组织和性能的各向异性，使横向性能(尤其是冲击性能)降低。,（2）全横轧法（展宽） 定义：钢板的延伸方向与原料的 纵轴方向相垂直的轧制方法。 适用范围：用于板坯长度大于或等于钢板

15、宽度时。 特点：如果用初轧板坯作原料，那么由于初轧时轧件的延伸方向与厚板轧制时的延伸方向相垂直，因而大大地改善钢板的各向异性，显著改善钢板的横向性能。因此全横轧法经常用于以初轧坯为原料的中厚板生产。但由于受到钢坯长度规格数量的限制，调整钢板宽度的灵活性小。,（3）综合轧制法（横轧纵轧法）： 首先纵轧14道次，平整板坯（成形轧制），再将板坯转90进行横轧，将板坯宽度延伸至钢板所需宽度（展宽轧制），然后再转90进行纵轧（延伸轧制）。 优点：板坯宽度不受钢板宽度的限制，比较灵活；轧件在横向有一定的延伸，改善了钢板的横向性能。 缺点：轧件共有两次90旋转，因此使产量有所降低；并易使钢板成桶形，增加切边

16、损失，降低成材率。板坯横向延伸率还不大，横向性能仍然偏低。,（4）角轧纵轧法（角轧法） 定义：将轧件纵轴（长边）与轧辊轴线成一定角度送入轧辊进行轧制的方法。 操作方法：控制其送入角在1545范围内变化，每一对角线轧制12道后即更换到另一对角线进行轧制。,图 角轧,轧件每轧制一道，其轧后宽度计算公式： 式中 B1、B2轧制前、后钢板的宽度； 该道次的送入角； 该道的延伸系数。,B2=B1/1+sin2(2-1)1/2,角轧的优点：是可以改善咬入条件、减少咬入时产生的巨大冲击力，而且角轧时轧件和轧辊的接触宽度小于横轧，因而也使轧制压力减少，从而改善了板形、提高于产量。对于过窄的板坯采用角轧法可以防

17、止轧件在导板上“横搁”。角轧纵轧法由于使轧件在纵、横两个方向上都得到变形，因而能改善轧件的各向异性。 缺点：需要拨钢，因而使轧制周期延长，降低了产量，而且送入角及钢板形状难以控制，使切损增大、成材率降低，劳动强度大、操作复杂、难以实现自动化。 适用范围：因此角轧纵轧法只用在用钢锭作原料的三辊劳特式轧机上。,3 精轧,主要任务,控制钢板厚度,板形,表面质量和性能,四、换辊及轧机的调整,1.换辊操作方法：利用牵引台车将旧辊拉出，整个台架横向移动一个必要的距离，使预先吊放在台架上的一对新工作辊移向并对准牌坊窗口，再用电动齿轮齿条台车将新工作辊推入预定位置，换辊时间10分钟左右。,2.轧机调整,（1）

18、二辊轧机轧辊调整 下辊水平度调整：用水平仪检查下辊水平度。用垫片垫于轴承座下，以调整下辊水平度。 上辊水平度调整：在下辊基础上，用内卡尺在辊身据距辊端100mm处测量两端辊缝，若超过0.5mm则要单侧进行调整。,（2）四辊轧机调整 调整顺序及方法：下支持辊水平度调整 下工作辊辊面标高的调整（高出机架辊1520mm） 上、下工作辊平行度调整（抬起上工作辊，在辊缝两侧距辊身端部100mm处放入直径58mm的低碳钢或铅块，缓慢下压使上辊压至35mm后抬起上辊进行测量，两者之差不得大于0.5 mm，否则要打开电磁离合器，单独调整压下螺丝）。,五、平面形状控制,平面形状控制：钢板的矩形化控制。 在成形轧

19、制和展宽轧制阶段，不能认为是平面变形（即无宽展变形），轧制中轧件在横向也发生了变形，并且变形是不均匀的，轧后钢板的平面形状不再是矩形。,分析,1、厚板轧制的特征与平面形状,厚板轧制过程可分成下述三个阶段 ：,中厚板轧制过程,第1阶段(成形轧制)：为了除去板坯表面清理等凸凹不平的影响，得到正确的板坯厚度，提高后面展宽轧制的精度，首先将板坯在长度方向上轧制14道次。,第2阶段(展宽轧制)：为了得到既定的轧制宽度，将板坯转动90，沿成形轧制时的宽度方向进行轧制。,第3阶段(精轧)：再一次转动90，回到板坯的长度方向，轧制到要求的厚度。,轧制过程中的平面形状改变 a-成形轧制后； b-展宽轧制后,成形

20、轧制后，钢板头尾部出现舌状，侧边出现凹形。,（1）在展宽阶段，当成形轧制压下率大而展宽轧制压下率小时，头尾部呈凹形，侧边呈凸形； （2）当成形压下率小而展宽压下率大时，头尾部仍呈凹形，侧边呈凹形。,轧制结束时的钢板平面形状 a-展宽比小，长度方向轧制比大； b-展宽比大，长度方向轧制比小,在精轧阶段，由于纵横变形不均引起轧后钢板平面形状不是矩形，造成板头、尾及侧边切损增加，降低了成才率。,2 平面形状控制方法,（1）MAS轧制法 (日本川崎制铁公司平面形状控制系统Miznshims Automotic Plan View Patten Control System)（整形MAS轧制法） 通过对

21、轧制结束时钢板平面形状的定量预测来预防不良形状的出现，根据不同尺寸钢板在终轧后桶形平面变化量，计算出粗轧展宽阶段坯料厚度变化量，以得到最终轧出接近于矩形的平面形状。,控制原理,例如：(1)当预报的边部形状为凸形时，在成形轧制最后一道次的厚度调整(辊缝调节)中，要使板坯中心部分薄一些。,(2) 当预报的边部形状为凹形时，在成形轧制最后一道次的厚度调整中，要使板坯中心部分厚一些。,： 下面MAS轧制法原理图是控制钢板的什么形状？,答案：凸形头尾部形状控制的MAS轧制原理.,问题,凹形头尾部形状控制的MAS轧制原理,（2）狗骨轧制法(DBR法，Dog Bone Rolling),与MAS轧制法基本原

22、理相同，即是在宽度方向变化延伸率改变断面形状，从而达到平面形状矩形化的目的。 在考虑DB量(即轧件前后端加厚部分的长度和压下的量)时，考虑了DB部分在压下时的宽展。,区别,（3）差厚展宽轧制法,展宽轧制后平面形状出现桶形，端部宽度比中部要窄。,为了消除宽度差异，将轧辊倾斜一定角度，在坯料端部增加压下，让其多宽展，保证坯料矩形化形状。,实线为实施薄边宽展轧制的形状； 虚线为未实施的普通轧制形状。 减少了切边损失，成才率可提高4%。,（4）立辊轧制法,1、板坯；2、整形轧制；3、旋转90度；4、横向轧边； 5、展宽轧制；6、旋转90度；7、纵向轧边；8、延伸轧制,(5)、咬边返回轧制法,展宽轧制后

23、的坯料,根据设定咬边压下量调整辊缝值，将轧件一个侧边送入轧辊并咬入一定长度，停机。,轧件旋转180度并将另一侧边送入轧辊咬入相同长度，再停机。轧机反转退出轧件。,轧件旋转90度纵轧两道次以消除边部凹边,最后获得头尾两端平齐的端部形状（实线）,（6） 留尾轧制法,六、中厚板轧后精整,中厚板精整工艺的组成，一般随着轧制钢种的不同而不同。我国目前中厚板精整工艺组成，基本上是两种类型。 A 以生产碳素钢、低合金钢为一大类。这一类中厚板生产车间，其精整工艺通常由轧后冷却，热状态矫直、翻钢板、划线、剪切、修磨、标志、分类包装等组成。 B 对于除生产上述钢种外还生产中级、高级合金钢的中厚板车间，除需具备上述

24、必不可少的工艺外还需设有热处理、酸碱洗、探伤等工艺处理。,1、中厚板热矫直,（1）矫直的目的：保证钢板的平直度符合产品标准规定。 （2）矫直机的类型：中厚板的矫直设备可大致分为辊式矫直机和压力矫直机两种。,矫直机 a-辊式矫直机；b-压力矫直机,9辊矫直机 1-送料辊；2-下矫直辊；3-下支承辊；4-机架；5-导辊；6-上矫直辊；7-上支承辊；8-活动横梁；9-立柱；10-上盖；11-压下装置,（3）矫直的主要参数 矫直温度：钢板温度过高，在冷床上又会产生新的瓢曲和波浪形。钢板温度过低，钢屈服强度上升，矫直效果不好，并且矫直后钢板的残余应力高，降低了钢板的性能。一般规定为600750之间。 矫

25、直压下量：压下量过小，曲率值满足不了变形要求。压下量过大，易造成新的弯曲。 矫直道次：取决于矫直效果。道次太少钢板矫不平，道次太多影响轧制作业。一般为35道，多者7道。,（4）矫直缺陷及防止 A 矫直浪型 主要特征：沿钢板长度方向，在整个宽度范围内呈现规则性起伏的小浪形。 产生原因：钢板矫直温度过高，矫直辊压下量调整不当等因素造成。 处理方法：返回重矫或改尺。 预防措施：严格控制矫直温度，正确调整矫直压下量。 B 矫直辊压印 主要特征：在钢板表面上有周期性“指甲状”压痕，其周期为矫直辊周长。,由于矫直辊冷却不良，辊面温度过高，使矫直辊辊面软化，钢板端部将矫直辊辊面撞出“指甲状”伤痕，反印在钢板

26、表面上。 对辊面有伤痕的部位进行修磨，钢板压印用砂轮打磨可处理掉。 不喂冷钢板，并保证辊身有足够的冷却水，加强辊面维护。,产生原因,处理方法,预防措施,2、冷却,（1） 冷却方式 A 自然冷却：自然冷却指轧制终了后钢材在冷床上自然空气冷却。 B 强制冷却：当冷床面积较小，或对钢材的机械性能或内部组织有一定的要求时，可采用强制冷却。 强制冷却方法有：喷雾冷却，喷水冷却，缓慢冷却,（2）冷床 A 滑轨式冷床 B 运载链式冷床 冷床的结构形式有：C 圆盘辊式冷床 D 步进式冷床 E 离线冷床,图7-2 园盘辊式冷床,（1）钢板和轮盘的接触线很短，辐射散热面积大，钢板冷却速度快，冷却均匀，内应力小。

27、（2）钢板之间可不留间隙，冷床面积的利用率高。 （3）钢板和轮盘之间基本上无相对滑动，钢板表面不易划伤。 （4）钢板可正反方向运动、分组运动，以调节冷床的冷却能力。 （5）设备重量大，投资较大。,圆盘辊式冷床具有以下特点：,步进式冷床工作原理 1-钢板；2-固定冷床梁；3-载运活动梁 a-静止状态；固定梁与运载梁同高；b-载运梁将钢板抬起；c-载运梁逐步地运送钢板；d-载运梁下降，将钢板放在固定梁上；e-载运梁从冷床平面以下移回原位；f-载运梁上升与固定梁同高，重新处于静止状态,这种冷床具有以下特点： （1）钢板运送时，钢板与托架之间没有任何形式 的摩擦，因而钢板下表面不会产生划伤。 （2）冷

28、床的冷却面积对于各种不同宽度的钢板，均能得到充分利用。 （3）托架是一个良好平面，因此，钢板冷却后平直度十分理想。 （4）空气能通过托架上大量均匀而密布的孔眼，很好地流通，所以钢板冷却速度快。 （5）钢板停留在固定托架和活动托架上的时间相 同，所以钢板冷却均匀。 （6）钢板可前后运动，便于生产操作和调整。,（3）冷却缺陷及防止 A 钢板瓢曲 产生原因：钢板在冷却过程中，上下表面冷却不均匀造成收缩不一致而产生。 处理方法：适当增加矫直机的压下量，反复矫直，瓢曲严重的报废；若数量较大，也可以采用常化炉加热后再矫直。 预防措施：严格执行工艺标准，严格控制上下喷水量，使钢板表面冷却均匀，减少上下表面温

29、度差。 B 组织缺陷 产生原因：在终轧温度较高又采用慢速冷却时，易产生粗大的晶粒和混晶组织（粗细相混）。冷却速度过快时又产生魏氏组织或表面产生马氏体等急冷组织。 处理方法：控制冷却速度，采用完全退火或正火处理（细化晶粒）。,C 残余应力缺陷 产生原因：钢板高温冷却时，因内外冷却速度不一致产生热应力与钢板在冷却过程中内外相变不一致而产生的相变应力相叠加后超过钢板的强度极限时产生。 预防措施：严格控制临界冷却速度（防止相变应力），或采用堆冷缓冷工艺。 D 波形 产生原因：由于钢板热塑性好、冷床滑轨间距过大产生。 预防措施：严格控制终冷温度和终矫温度。 E 划伤 产生原因：由于温度高、强度低，下表面

30、易划伤。 预防措施：控制钢板进入冷床的温度。根本措施是改变冷床结构。 F 混号,3 翻板、表面检查及修磨,（1）翻板机型式 翻板机的作用：为了实现对钢板上、下表面的质量检查。 常见的翻板机的形式：曲柄式 工作原理：当曲柄转动时，两组托臂便发生转动并逐渐靠近，当继续转动时，两组托臂和钢板一起竖起来，保持到垂直面的另一侧约510时，钢板从托臂1翻到托臂2上。从此时开始，托臂便逐渐回到原来的位置。,带有曲柄连杆的翻板机 1、2两组杠杆；3钢板；4曲柄,4 划线与剪切,划线的目的：为了将毛边钢板剪切或切割成合格的最大矩形。 划线时应注意以下几点： 1)对用扁钢锭轧制的钢板，一定要合理地划出头部缩孔部位

31、的长度，以便切尽。一般要求划在帽沿线下50mm处。 2)对有缺陷的部位、厚度不合格部位，要尽量让开，不得划入成品尺寸范围。 3)正常情况下，两侧边的划线宽度应基本一致。 4)要考虑温度的收缩量。 5)划线应依钢板形状而调整，力求获得最高成材率。 划线的方法：人工划线，小车划线和光标投射等。,剪切机的任务：切头、切尾、切边、剖分、定尺剪切及取样。 中厚板生产中常用的剪切机形式有： 斜刀片式剪切机(通称铡刀剪)：斜刀片剪切机既适用于热状态也运用于冷状态钢板的剪切；对钢板厚度适应性强，40毫米以下的钢板均能剪切。 圆盘式剪切机：常用来剪切钢板的侧边，也可用于钢板纵向剖分成窄条。园盘剪一般均要配有碎边

32、机构。,斜刀片剪切机简图 1-电动机；2-减速机；3-开式齿轮传动；4-离合器；5-曲轴；6-连杆；7-滑道；8-上刀架；9-下刀架,圆盘剪切机结构简图,滚切式剪切机：滚切式剪切机是在斜刃铡刀剪的基础上，将上剪刃做成园弧型，如图所示。 滚切式剪切机有双边剪和定尺剪两种类型。 优点：切边整齐，剪刃间隙自动调整，自动快速更换上下刀片，具有激光划线装置，剪切过程由计算机自动控制。,滚切式剪切机剪切过程示意图 1-起始位置；2-剪切开始；3 -左端相切；4-中部相切；5-右端相切,剪切线的布置 （1）中厚板圆盘剪切线 （2）左、右纵剪布置的中厚板剪切 （3）双边剪厚板剪切线 （4）近接布置的联合剪断机

33、厚板剪切线 火焰切割：厚度大于50mm的厚钢板一般采用火焰切割，也叫氧气切割。,钢板的剪切工艺要求： （1）各种钢板的剪切厚度都应满足剪切机剪切力的要求。 （2）剪切钢板是应避开其兰脆温度。一般钢板的兰脆温度为300左右。 （3）避免两块钢板重叠剪切。 （4）钢板两边的剪切量应尽量一致。,（5）需要带温剪切的钢板，应抢温剪切，以避免剪裂。 （6）用单侧铡刀剪剪切钢板的第一边时，应以剪直为主要要求，剪切第二边时，应以宽度精度为主要要求。 （7）定宽、定长剪应装设低温测温仪，以补偿收缩量。其收缩量可依简易公式计算： 收缩量（mm）=温度值（以百度计）长或宽（m）,5、钢板的标志和包装,根据国家标准

34、GB247规定，中厚钢板每张都应有标志，部分钢板还应进行包装。 （1）钢板标志的目的：防止钢板在存放、运输和使用过程中造成混乱，并保证按炉送钢制度的延续性，实现产品质量的可追溯性。,（2）钢板标志的形式和内容 钢板的标志的形式有： 永久性的钢印：其钢印内容一般包括钢号、炉罐号、批号及专用印记。 醒目的油漆喷印：其喷印内容一般包括钢号、炉罐号、批号、块号、生产单位和日期、检验标准号、钢板规格尺寸、商标及专用标志。如认可徽记等。 涤纶标笺：近年来，有些中厚板厂为便于用户验收，在钢板侧边加贴涤纶标笺，得到推广。涤纶标笺上的内容包括钢号、批号和厚度。,（3）标志的位置 由钢锭直接轧制成的钢板，标志应在

35、钢板的尾端；由钢坯制成的钢板，标志可在钢板的任意一端。 标志应统一位置，建议钢印打在距钢板端部30-50mm、距左侧边100-300mm处，油漆喷印喷在距钢板端部50-100mm、距两侧边长度相等处为好，以便于用户验收，并规范化。,6、钢板的质量检验,对钢板进行质量检验的目的是验证钢板能否满足有关技术条件的要求，并正确评定其质量水平。检验的依据是国家标准、国有关的行业标准、国外标准、企业内控标准以及用户提出的技术协议等。,（1）内部组织检验（ 化学成分检验） 在中厚板厂，一般情况下，对化学成分不进行检验。有特殊要求的钢板，可在坯料上取样，或在成品钢板上取样，进行化学成分的校对检验。 试样的切取

36、 一般情况下，试样是按轧制批号切取，个别情况须每块钢板切取试样。试样的种类、数量以及试验项目都应符合有关标准规定 。,低倍组织检验 低倍组织检验，又叫宏观检验。它是以肉眼观察为主，也可以借助低倍率（不大于10倍）的放大镜观察金属的内部缺陷和组织结构。根据观察的情况，评定钢板的质量。在中厚板生产的检验中，通常采用断口法、酸浸法等进行低倍组织检验。断口法用于评定钢板中的缩孔痕迹、疏松、夹杂、分层、白点和岩状断口；酸浸法常用于检验钢板中的缩孔痕迹、疏松、裂纹、脱碳层、白点和偏析等。根据检验情况按有关标准，评定钢板的级别。,高倍组织检验 高倍组织的检验，也叫显微观察检验。它通常用来检验用于重要设备上的

37、优质碳素结构钢板和低合金钢板的质量。高倍组织的检验的好处，就是可以更好地观察和评定微观组织、金属夹杂和非金属夹杂、白点、脱碳层和渗碳层深度、带状组织、游离渗碳体、奥氏体晶粒度、珠光体个铁素体的原始晶粒度等。,（2） 力学性能和工艺性能检验 钢板的力学性能主要指静负荷试验中的屈服强度、抗拉强度、伸长率、断面收缩率、硬度和动负荷试验中的常温冲击、低温冲击、时效冲击等。工艺性能是指宽、窄冷弯效果。,（3）钢板的外形尺寸检验 钢板的外形尺寸是指其断面尺寸和外形尺寸，它主要包括： （1）厚度：一般用千分尺或各种测厚仪在距钢板边部不小于40mm处测量。 （2）宽度：一般用钢卷尺测量。 （3）长度：一般用钢

38、卷尺测量。 （4）切斜度：一般采用角尺或钢卷尺测量。 （5）不平度：一般是将钢板自由地放在平台上，且不施加任何外力时，用米尺测量钢板与米尺间的最大距离。 对钢板的外形尺寸测量及其判定应符合GB709及有关专业标准的规定。,（4）钢板表面质量检验 钢板表面质量，是以表面和断面缺陷的程度以及外形缺陷程度来表示的。钢板表面缺陷，按其来源有两大类，一是钢锭或钢坯本身带来的缺陷，称之为钢质缺陷；二是由钢锭或钢坯到成品的各工序操作不当和其他原因造成的缺陷，称之为操作缺陷。,钢质缺陷 分层： 这种缺陷重要是由于原料中有气泡、气囊、缩孔、夹杂、严重疏松和严重偏析存在，轧制时不能使其分离的部分得到焊合造成的，因

39、此，这类缺陷通常在钢板截面出现平行于轧制面的分层或局部的缝隙。为保证钢板的质量，一般均用切除的方法消除分层缺陷。对用钢锭轧制的钢板，其头部应切除足够的量。,气泡： 这种缺陷在钢板表面为无规则地分布,在某些局部呈现圆形凸起，凸起的外缘比较圆滑，经过酸洗后在凸起部分发亮。气泡是因钢板内部有气体，该处在轧制后不能焊合而造成的。为了保证质量，一般采用切除的方法消除这种缺陷。,表面夹杂 这种缺陷在钢板表面程明显的点状、块状和长条状分布。其颜色一般为红棕色、淡黄或灰白色。表面夹杂具有一定的深度。产生这种缺陷的原因除原料本身带有非金属夹杂物外，还与加热有关。加热时，炉顶或炉墙的耐火材料落到原料表面，轧制后压

40、入表面，就产生表面夹杂。处理这类缺陷时，应根据面积的大小和深度，采取不同方法。对于小块或较浅的表面夹杂，一般用修磨的方法清理；对于大块或较深的，则采用切除的方法消除这种缺陷。,发纹： 发纹是钢板表面上深度不大的发纹细纹。其长短和形状没有规律。其分布有时是断续的，有时是密集的。发纹在钢板的断面上有时呈现兰色，有时出现断续的灰白色发状小细纹。 产生发纹的原因：较薄钢板出现发纹，主要是由于原料皮下气泡，在轧制时未焊合所造成的；较厚钢板出现的发纹除上述原因外，在兰脆区的温度范围内剪切，也是产生断面上发纹的原因。处理这类缺陷一般采用切除的方法。,裂纹和裂缝： 这类缺陷是钢板表面呈不规则形状的裂纹。其方向

41、和部位，因纵横轧制的方法不同而异。单个裂缝可在任何部位产生；密集的裂纹，则多分布在钢板的边缘部位，如皱纹和鱼鳞状。 原因：是由于原料中的气泡在轧制后的破裂和暴露，或是由于原料表面清理不彻底，或者是对钢板边缘产生的发纹处理不当等而产生的。在生产中常把带有这种缺陷的部位切除掉。,结疤： 造成这类缺陷的主要原因有：原料在清理时的深宽比不当，或表面毛刺没有清除掉。这类缺陷在钢板表面呈现连结的块状或片状。对于轻微的结疤可以采用修磨进行清理；对于较严重的结疤则应切除。,操作缺陷（中厚板的轧制缺陷） 凸包： 这种缺陷在钢板的表面呈现为周期性的局部凸起。其产生原因是由于轧辊或矫直机辊面掉肉或表面硬度不够被硬物

42、压出凹坑所致。对这类缺陷的处理，应按凸起程度和范围大小来决定处理方法。如果凸起不超过允许偏差范围，可以进行修磨或降级处理；对于凸起较严重和范围较大的应判为废品，及时更换轧辊或矫直辊.,麻点： 这种缺陷按照其特点与形成的原因，有两种情况：一是原料在加热时，燃料喷渍侵蚀表面，经过轧制以后，在钢板表面的局部呈黑色窝状的粗糙凹坑面，一般多为小块状或密集的麻面，故称为黑麻点。另一种是原料在加热时，由于氧化严重，在轧制是氧化铁皮全部或部分脱落，在钢板表面出现局部块状和连续的粗糙面，或者出现灰白色面凹坑，故称为光麻点。处理这类缺陷时，可采用轻微的修磨，严重的应采用切除的方法。预防的办法是控制好加热炉的温度波

43、动与喷油量均匀以及高温氧化阶段的温度、氧化气氛和时间，并在轧制时加强除鳞，尽可能将原料表面氧化铁皮除尽。,氧化铁皮压入： 产生这类缺陷的主要原因是轧制时，原料表面有氧化铁皮或在轧制过程中产生再生氧化铁皮未除尽。因此，在轧制完成后，钢板表面粘附一层灰黑色或红棕色氧化铁皮，一般呈块状或条状。其深度较光麻点浅。轧制时加强除鳞，可以减少这类缺陷。在消除这类缺陷时，较轻的可采用修磨方法，如果影响产品质量的，则应将其切除。,划伤： 在钢板表面有低于轧制面的直线或横向沟痕。它长短不一、部位不定。分布或为连续、或为间断。划伤处，有的有氧化现象；而有的则露出金属光泽。前者为高温划伤，后者为低温划伤。对于纵向的划

44、伤，多为轧制时的护、导板或辊道的尖角部分与钢板接触所造成的。而横向划伤，则多为钢板在横移过程中所造成的。轻微的划伤可以不处理或修磨，严重的划伤要切除。,折叠： 产生这类缺陷的原因，主要是操作不当，而使轧件刮框，或碰撞异物造成局部卷凸，或轧辊掉皮，造成周期性凸包，再经轧制而压合，形成折叠；另外，在对原料表面清理时，没有将其尖锐的棱角清除掉；或在清除时的深宽比不符合标准等，均会导致钢板表面局部形成双层金属折合。其外形与裂纹（缝）相似。对于这种缺陷，一般采用切除的方法处理。如果连续出现这种缺陷，则应查明并消除产生缺陷的因素再轧制。,压痕： 在轧制过程中，有时在轧辊的表面有粘合硬物（焊渣、铁皮等），或

45、者有小件异物掉在轧件，轧制以后，在钢板的表面呈现出不同形状和大小的凹坑。在轧制过程中，由于轧辊表面粘合有硬物所产生的压痕缺陷较多。压痕较轻微的，可采用修磨方法消除。但压痕较严重的必须切除。,波浪形和瓢曲： 这类缺陷是在冷却过程中产生的，在冷却过程中，钢板上、下表面及各部位冷却不均匀，造成收缩不一致而产生瓢曲，后又因终冷温度过低而难以矫平。厚度越厚的钢板在冷却过程中越容易产生瓢曲。 另外，堆冷、缓冷的钢板也会出现波浪形和瓢曲，其原因是堆冷温度偏高，地面不平或长度、宽度方向摆放不当而造成的。这种缺陷经冷矫后可以得到纠正。,镰刀弯和厚度不合： 这种缺陷是由于压下操作不当造成的。如轧辊调整不好、轧辊窜

46、动、辊缝与压下量控制不当、轧辊轴承磨损、压头轴承压坏、轴瓦磨偏、轧件温度不均匀、送钢不正等都可能生产这类缺陷。 剪坏： 这种缺陷是在剪切过程中的操作不当造成的。 这些缺陷基本上可分为允许存在和不允许存在两大类。剪切时常见的缺陷有毛边、塌边、剪裂、压痕、接痕以及成品尺寸和形状精度不符合要求等。产生原因已在钢板剪切工序做了介绍。,（5）钢板内部缺陷的无损探伤 中厚钢板内部缺陷的无损探伤，主要采用压电超声波探伤和电磁超声波探伤方法。,7、喷丸清理和涂漆,造船、桥梁、大型油罐等用厚板作原料的大型钢结构物，其坯料的保管、半成品的保管及安装等多在室外进行，且多数工期很长，因此，必须注意防锈。喷丸清理和涂漆

47、就是为满足这种要求而采用的手段，其主要目的是把钢板的氧化铁皮去掉，进行首次防锈处理，以防止加工过程中生锈，便于进行成品完工后的防锈和涂漆。,1喷射机；2上部螺旋式输送机；3链斗式输送机； 4下部螺旋式输送机；5辊道,喷丸设备,涂漆作业是用手动或自动喷雾器把用户指定的涂料按照规定的干燥涂膜厚度均匀地喷涂到钢板上。涂漆板的涂膜厚度不均和过厚，对气体切割性和焊接性有影响，所以，对涂膜厚度要进行限制，在确保发挥防锈效果的前提下，涂膜厚度越小越好。,8、钢板的热处理,对机械性能有特殊要求的钢板还需要进行热处理。近年来采用了控制轧制、控制冷却新工艺，取代部分产品的常化工艺的效果。但是控制轧制、控制冷却工艺

48、还不能全部取代热处理。 中厚板生产中常用的热处理作业有常化、淬火、回火、退火四种。 中厚钢板热处理炉按运送方式分，有辊底式、步进式、大盘式、车底式，外部机械化室式及罩式等六种。,9、钢板的分类、收集,凡经剪切机剪成各种长宽尺寸规格，并检查判定合格的钢板，都必须按照钢质、炉罐号、批号、尺寸规格以及每吊钢板所允许的最大重量等，进行分类、收集。其目的在于防止钢质和规格混乱，便于吊运和成品管理，合理使用钢材。 这项工作的主要任务是：将不同炉罐号、钢质、批号、尺寸规格的钢板进行分类；将各类钢板运送到适当场地，进行垛板。,垛板机的形式 ：,唐山中厚板车间简介,一、产品大纲,一期 厚度： 普通轧制产品 580mm 控制轧制产品 550mm 宽度： 9003,300mm 长度： 3,00019,000mm 重量 Max. 16t 二期 厚度： 普通轧制产品 5150mm 控制轧制产品 550mm 热处理产品 5150mm 宽度： 9003,300mm 长度： 3,00019,000mm 重量： Max. 16t,二、生产工艺流程,1.生产工艺流程图 连铸坯上料加热炉加热除鳞机除