型鋼軋制操作 教學PPT課件

型鋼軋制操作 教學PPT課件,型鋼軋制操作,教學PPT課件,型鋼,軋制,操作,教學,PPT,課件 型鋼軋制操作型鋼軋制操作項目二項目二 典型型鋼生產工藝介紹典型型鋼生產工藝介紹項目導入型鋼按斷面形狀可分為簡單斷面型鋼和復雜斷面型鋼。簡單斷面型鋼包括:方、圓、扁、六角、角鋼等。一般熱軋方法有縱軋中的二、三輥及萬能式軋機來完成。復雜斷面型鋼中的工字鋼、槽鋼、鋼軌、角鋼、鋼樁等及其他異型斷面鋼材的軋機可有橫列式、順列式、連續(xù)式布置形式;可用二、三輥及多輥軋機來完成。如果按生產型鋼品種而言分為軌梁生產,大、中型型鋼、小型和線材生產及特殊類型型鋼生產。簡單斷面型鋼一般成根供應。近年來,隨著生產的發(fā)展,小型棒材亦可成卷供應。隨著軋制和熱處理技術的發(fā)展,棒材的機械性能和使用壽命大為提高。例如,經“異常淬火形變處理”后的彈簧扁鋼,比一般產品重量可減輕26%,使用壽命提高60%。隨著自動檢測和連續(xù)無損探傷的應用。棒材的尺寸精度和表面質量均有很大提高,目前32mm以下棒材的尺寸公差和橢圓度最小可達0.1mm,表面缺陷深度可控制在0.10.4mm 以下。01目錄CONTENT普通型鋼生產H型鋼生產工藝0203線棒材生產CONTENT任務一普通型鋼生產普通型鋼生產普通型鋼按現(xiàn)行金屬產品目錄又分為大型型鋼、中型型鋼、小型型鋼。普通型鋼按其斷面形狀又可分為工字鋼、槽鋼、角鋼、圓鋼等。各種型鋼的生產方式與很多因素有關。學習目標學習目標熟悉大、中、小型型鋼生產工藝過程。掌握大、中、小型型鋼的區(qū)別。了解軌梁生產中軋制外工藝的工藝要點。任務描述任務描述了解熱軋型鋼生產四大基本工藝的基礎。進一步描述一些普通型鋼生產的具體工藝。對型鋼的生產工藝有更詳細的了解。一、大、中、小型型鋼生產工藝介紹按軋輥名義直徑的大小不同可分為軌梁軋機(輥徑為750950mm)、大型軋機(輥徑在650mm以上)、中型軋機(輥徑為350650mm)、小型軋機(輥徑為250300mm)和線材軋機(輥徑為150280mm)。1.大、中型工藝過程概述一、大、中、小型型鋼生產工藝介紹2.軋機布置形式作為大型或中型軋機,主要布置方式有:橫列式、順列式、棋盤式等,近代出現(xiàn)了半連續(xù)或全連續(xù)式。具有各自的優(yōu)缺點和適用范圍。一、大、中、小型型鋼生產工藝介紹(1)橫列式軋機大型或中型軋機，橫列式還是比較多見，我國目前大型或中型軋機，基本上都屬于這一類型，與軌梁軋機相似，它主要是一列式和二列式兩種基本類型。一列式 二列式一、大、中、小型型鋼生產工藝介紹(2)生產工藝流程隨著原料及設備條件不同,各廠不盡相同,一般生產工藝流程，以中型軋鋼車間為例。一、大、中、小型型鋼生產工藝介紹(3)多機座非連續(xù)式軋機 縱列式軋機 棋盤式軋機 連續(xù)式軋機一、大、中、小型型鋼生產工藝介紹3.小型型鋼的生產(1)小型型鋼產品范圍及生產概況軋輥名義直徑在250300mm的軋機(指精軋機)，統(tǒng)稱為小型軋機，可軋制各種簡單斷面與復雜斷面型鋼。(2)小型型鋼生產特點小型型鋼斷面小，長度大。因此軋制時散熱快，溫降嚴重，軋件頭尾溫差很大，這不僅使能耗增大，軋輥孔型磨損加快，而且頭尾尺寸波動較大。(3)工藝流程二、軌梁生產鋼軌的橫斷面可分為軌頭、軌腰和軌底三部分。軌梁軋機是最大的型鋼軋機，其軋輥名義直徑750950mm。1.橫列式軌梁軋機(1)機列形式一列式二列式三列式 (2)幾種形式的比較一列式要依賴初軋車間供坯,同時由于軋制道次限制,因而軋制產品的種類和規(guī)格容易受到限制。二列式產量能增加30%40%三列式使軋件不經橫移而直接送入精軋機二、軌梁生產(3)車間平面布置與生產過程 方鋼或圓鋼 鋼梁或其他異形鋼 重軌二、軌梁生產 重軌a.打印、彎軌：在熱狀態(tài)下將打印后的鋼軌經彎軌機預先將其朝相反方向進行一次熱彎，減輕重軌冷矯時的內應力和操作上的困難。b.鋼軌的冷卻：單根鋼軌自由冷卻過程，分為八個階段；鋼軌在冷床上采用成組放置和移送的方法。c.緩冷、熱處理：緩冷或等溫處理的目的在于防止白點的生成；軌端淬火的目的是為了提高(約25倍)軌端的耐磨性方法。d.矯直：鋼軌(也包括其他異型型鋼)的矯直溫度應低于50。二、軌梁生產2.重軌的軋制方式及萬能式軌梁軋機(1)一般重軌的軋制方式 常規(guī)軋法 多輥軋法a.軋制的對稱性b.輔機的快速移位c.防止軌腰水平軸線偏移問題二、軌梁生產(2)萬能式軌梁軋機專門用于軋制工字鋼、槽鋼的萬能式軋機 萬能式鋼梁軋機的組成這類軋機由一架可逆式開坯機、一架萬能式精軋機和若干組中間機組所組成，每一中間機組又由一架萬能式軋機和一架二輥式輔助機座(又稱軋邊機、專用于加工腿高的軋機)組成?，F(xiàn)代化軌梁車間1加熱爐;2開坯機;3粗軋機;4熱鋸;5粗軋機;6精軋機;7熱鋸;8打印機;9輥式矯直機;10、11壓力矯直機;12端面加工及鉆孔機;13軌頭全長淬火加工線;14軌端淬火加工線;15冷鋸;16噴丸機;17落錘試驗機;18檢驗室;19操作控制室任務二H H 型鋼生產工藝型鋼生產工藝H型鋼是一種截面面積分配更加優(yōu)化、強重比更加合理的經濟斷面高效型材，因其斷面與英文字母“H”相同而得名。由于H型鋼的各個部位均以直角排布，因此H型鋼在各個方向上都具有抗彎能力強、施工簡單、節(jié)約成本和結構重量輕等優(yōu)點，已被廣泛應用。學習目標學習目標了解H 型鋼的優(yōu)點與用途。了解H 型鋼的軋制方式。了解H 型鋼生產工藝過程。任務描述任務描述了解H 型鋼的特及用途。了解H 型鋼與其他型鋼生產的不同。一、H型鋼的特點及用途1.H 型鋼的斷面形狀2.H 型鋼規(guī)格的表示方法高度H，寬度B，腰厚t1，腿厚t23.品種規(guī)格分類(1)按邊寬分有寬邊(B/H1，B是邊寬，H是腰高)、中邊和窄邊(B/H 0.5)。(2)按單位重量區(qū)分有輕型、中型和重型（極重型和超重型）。(3)按用途分類寬邊H型鋼又叫做柱型H型鋼，窄邊H型鋼又叫做梁型H型鋼。4.H 型鋼的優(yōu)點H 型鋼的內、外邊平行，鉚接方便，在節(jié)約材料的同時還可節(jié)約工時，節(jié)約10%建設費用。5.H 型鋼的用途主要作建筑結構的柱子和梁材?？捎糜跇蛄?、涵洞、隧道、廠房，尤其是熱加工廠的廠房、車輛、船艦、機械結構、地震多發(fā)地區(qū)的住宅等等。二、H型鋼的軋制方式1.格雷式軋制軋件邊部外側始終保持平直2.普潑式軋制由一個二輥可逆初軋機以及兩個順列布置的四輥機架所組成的軋機3.卡式軋制軋機組和中間機組的四輥萬能機架及其輔助二輥機架4.組合式軋制原有型鋼軋機的后面增設一臺萬能機架5.連軋毛軋機組由四個二輥式機架組成(a)常規(guī)軋法;(b)多輥軋法;(c)連軋法;1直軋法;2斜軋法1342三、H型鋼的生產工藝過程及孔型設計的原則1.H 型鋼的車間布置及工藝流程2.型鋼車間介紹 可生產(10050)(500200)的連軋H 型鋼而且可用控制軋制生產低溫用H型鋼和高強度H型鋼。特點為：15架軋機實行全連軋，每架均由直流電機傳動采用最小張力控制，軋制速度可達10m/s；取消了熱鋸，使后部工序全部實現(xiàn)了連續(xù)化；自動化立體倉庫，使每捆產品卸貨速度達8s/捆，快速換輥機構；全部計算機控制，軋機作業(yè)率達95%以上?？仔土鞒?步進加熱爐;2粗軋機組;3中軋機組;4精軋機組;5長尺冷床;6輥式矯直機;7冷鋸;8檢查臺;9分類臺;10打捆機;11自動立體倉庫;12普通倉庫三、H型鋼的生產工藝過程及孔型設計的原則3.H 型鋼的孔型設計原則 在萬能軋機上軋制H 型鋼時,要保證主、輔機架秒流量相等,則必使腰部與邊部的延伸相等或接近相等。Fyl-1，F(xiàn)yl軋制前和軋制后的軋件腰部面積；FBl-1，F(xiàn)Bl軋制前和軋制后的軋件邊部面積；該道次的延伸系數(shù)。當所軋H型鋼的規(guī)格已定時，可按下式確定坯料的尺寸，即Fy0，F(xiàn)yn坯料和成品斷面的腰部面積；BB0，BBn坯料和成品斷面的邊部面積。任務三線棒材生產線棒材生產線棒材是一種簡單斷面型材,一般是以直條狀交貨。棒材的品種按斷面形狀分為圓形、方形和六角形以及建筑用螺紋鋼筋等幾種。學習目標學習目標了解線棒材的質量和標準。了解線棒材的生產工藝過程。了解高速線材軋機的發(fā)展。任務描述任務描述線棒材不僅用途很廣且用量也很大我國線棒材占鋼鐵總產量的48%50%。了解生產用于實踐使總產量達到甚至超過設計產量。1.線棒材的分類和用途棒材的品種按斷面形狀分為圓形、方形和六角形以及建筑用螺紋鋼筋等幾種,后者是周期斷面型材,有時被稱為帶肋筋。線材是熱軋產品中斷面面積最小,長度最長而且呈盤卷狀交貨的產品。線材的品種按斷面形狀分為圓形、方形、六角形和異型。2.線棒材的生產特點線棒材產品的特點是斷面小、長度大、要求尺寸精度及表面質量高。為了節(jié)約能耗,提高產品質量，提高生產率，迫切需要由鋼坯軋材火成材。一般線材軋機分為粗軋、中軋、精軋機三個機組，所以線材車間的軋機最多。一、線棒材產品的分類、用途、生產特點和質量標準3.線棒材的質量和標準尺寸公差棒、線材應有較高的斷面尺寸精度，同時還要求沿整根軋件的全長保持?，F(xiàn)代化棒、線材軋機可將棒、線材的尺寸公差控制在0.1mm。表面質量棒、線材表面質量的好壞主要體現(xiàn)在表面缺陷、脫碳層深度、化鐵皮三個方面。線材表面不得有裂縫、折疊、結疤等缺陷。含碳量在0.3%以上的線材要嚴格控制其表面脫碳。線材表面的氧化鐵皮盡可能地少并且易于去除?；瘜W成分要求P、S等有害元素含量低,限制某些鋼種的含碳量波動幅度不得大于0.05%。金相組織與使用性能當棒、線材化學成分符合要求，鋼的清潔度達到標準后，對深加工用線材，必須使它達到適應二次加工所需要的金相組織與使用性能。盤重盤重的增加導致了新工藝、新機組的出現(xiàn)。但盤重的增加不是無限制的。對于一定的生產條件下的線材軋機應有一個最佳盤重，它應由線材軋機的綜合效益來確定。從發(fā)展趨勢看，盤重一般以2000kg為宜。一、線棒材產品的分類、用途、生產特點和質量標準二、線棒材軋機與生產工藝1.線棒材軋機第一臺線材軋機問世于17世紀，是由鍛坯成材的。比較正規(guī)的第一臺橫列式線材軋機建于1817年，由于受冶金工業(yè)發(fā)展的限制，線材軋機發(fā)展緩慢，直到19世紀末仍以橫列式軋機為主。盡管1862年英國曾建造過一臺連續(xù)式軋機,由于盤重小、質量差，效率還不及多線橫列式，這種軋機并沒有得到發(fā)展。高速線材軋機與其他先進技術一樣也是時代的產物,是冶金技術、電傳電控技術、機械制造技術的綜合產物。高速無扭轉精軋機組和控制冷卻設備用于線材生產，標志著新一代高速線材軋機的誕生。二、線棒材軋機與生產工藝2.線棒材生產工藝(1)加熱 在現(xiàn)代化的軋制生產中，棒、線材的軋制速度很高,軋制中的溫降較小甚至還出現(xiàn)升溫,故一般棒、線材軋制的加熱溫度較低。加熱要嚴防過熱、過燒、脫碳，采取低溫、快熱、快燒等措施。對于現(xiàn)代化的棒、線材生產，一般是用步進式加熱爐加熱，采用側進側出的方式。二、線棒材軋機與生產工藝(2)軋制 為提高生產效率和經濟效益，適合棒、線材的軋制方式是連軋，尤其在采用CCDHCR或CCDR工藝時。連軋時一根坯料同時在多機架中軋制，在孔型設計和軋制規(guī)程設定時要遵守各機架間金屬秒流量相等的原則。第一臺線材軋機問世于17世紀，是由鍛坯成材的。比較正規(guī)的第一臺橫列式線材軋機建于1817年，由于受冶金工業(yè)發(fā)展的限制，線材軋機發(fā)展緩慢，直到19世紀末仍以橫列式軋機為主。高速線材軋機與其他先進技術一樣也是時代的產物,是冶金技術、電傳電控技術、機械制造技術的綜合產物。高速無扭轉精軋機組和控制冷卻設備用于線材生產，標志著新一代高速線材軋機的誕生。二、線棒材軋機與生產工藝(3)控制軋制 為了細化晶粒，減少深加工時的退火和調直等工序，提高產品的機械性能，采用控制軋制和低溫精軋等措施，有時在精軋機組前設置水冷設備。冷卻和精整工藝流程如下：棒材 線材三、高速線材生產1.高速線材生產工藝簡介2.軋制外其他主要工序簡介鋼坯存放鋼坯質量檢查鋼坯稱量鋼坯加熱鋼坯熱裝軋前除鱗軋后切頭及切尾線材盤卷的壓緊捆扎盤卷稱重和掛標牌三、高速線材生產3.高速線材軋機的發(fā)展(1)高速線材軋機機型指最大軋制速度高于40m/s的軋機。高速軋機的特點是：高速、單線、無扭、微張力、組合結構、碳化鎢輥環(huán)和自動化。其產品特點是盤重大、精度高、質量好。(2)高速線材軋機的發(fā)展與成熟 軋制速度不斷提升 坯重與盤重迅速增加三、高速線材生產(2)高速線材軋機的發(fā)展與成熟 品種與質量提升對生產工藝、軋制設備、自動控制系統(tǒng)和工人的操作調整水平等方面的全面檢驗，也是線材生產最終成果的綜合反映。主軋機機型多樣化有擺鍛式軋機、三輥行星軋機、三輥式Y型軋機、45軋機等。控制與自動化a.不采用計算機控制的常規(guī)控制系統(tǒng)；b.常規(guī)自動控制加計算機進行部分或大部分控制的自動控制系統(tǒng) 現(xiàn)代高速軋機技術的新進展a.無扭精軋機組；b.采用控溫軋制與低溫軋制；c.高精度軋制設備；d.粗軋機組的改進謝謝型鋼軋制操作型鋼軋制操作項目三項目三 孔型設計孔型設計基礎知識基礎知識項目導入從項目一我們知道，型鋼的產品很多，特別是型鋼產品的橫斷面形狀非常多。我們知道產品的形狀可以通過對原料進行車削加工、模型鑄造、擠壓、彎曲和焊接等很多方式得到。那么，型鋼生產中，各種型鋼的產品形狀是如何得到的呢?通過生產現(xiàn)場觀察我們可以看出，型鋼軋制生產中原料是通過一系列的孔型軋制生產出來的?？仔褪鞘裁葱螤顒t型鋼的橫斷面就是什么形狀，或者說孔型決定著型鋼的產品形狀。01目錄CONTENT孔型設計基本知識延伸孔型設計0203成品孔型設計CONTENT任務一孔型設計基本知識孔型設計基本知識將鋼錠或鋼坯在連續(xù)變化的軋輥孔型中進行軋制，以獲得所需要的斷面形狀、尺寸和性能的產品，為此而進行的設計和計算工作稱為孔型設計。包括孔型設計的相關概念、孔型構成、孔型在軋輥的配置原則等內容。學習目標學習目標掌握孔型構成及其作用。了解孔型設計的內容與步驟。理解孔型在軋輥的配置。任務描述任務描述從孔型設計的基本知識出發(fā)，逐步分析孔型設計的構成及孔型在軋輥上配置的方法和原因。深刻理解孔型，對生產中孔型的調整和產品尺寸缺陷有指導意義。一、孔型的概念及分類1.孔型的概念(1)軋槽 指軋輥上用來軋制工件的工作部分。(2)軋制面 指通過兩個以上軋輥軸線的垂直平面，即軋輥出口處的垂直平面。(3)孔型 指兩個或兩個以上軋槽在軋制面上所形成的孔。2.孔型分類(1)按斷面形狀分類 分為：簡單斷面(如方、圓、扁等)和復雜斷面(如工字形、槽形、軌形等)兩大類?？仔偷闹庇^外形：圓、方、箱、菱、六角、扁、工字、軌形及蝶式孔型等。(2)按用途分類 根據(jù)孔型在變形中的作用分為：一、孔型的概念及分類(2)按用途分類a.開坯或延伸孔型：把鋼錠或鋼坯的斷面縮小，專門用于減小軋件斷b.預軋或毛軋孔型：縮小軋件斷面同時使軋件斷面逐漸成為與成品相似的雛形。c.成品前或精軋前孔型：為成品孔型中軋出合乎要求的成品作準備。d.成品或精軋孔型：一套孔型系統(tǒng)的最后一個孔型。(3)按孔型在軋輥上的切槽方法分類 開口孔：軋輥的輥縫在孔型周邊上。閉口孔：軋輥的輥縫在周邊外。半閉口孔：控制孔內軋件腿部用，又稱為控制孔型，軋輥的輥縫靠近底部或頂部。二、孔型設計的內容和程序1.孔型設計的內容(1)斷面孔型設計 根據(jù)原料和成品的斷面形狀、尺寸及產品性能要求，確定出連續(xù)變形的方式、道次和各個道次的變形量，以及為完成變形過程所需的孔型形狀和尺寸。(2)軋輥孔型設計 根據(jù)斷面孔型設計的結果，確定孔型在每個機架上的分配方式(即孔型配置)，保證軋件能正常軋制、操作方便，并且軋制周期最短，成品質量好和軋機的生產能力高。(3)軋輥的輔件設計 包括道衛(wèi)或誘導裝置的設計；保證軋件能順利出入孔型，或者使軋件在孔型外發(fā)生一定的變形、矯直和翻鋼作用所需要的輔助裝置的設計和計算。二、孔型設計的內容和程序2.孔型設計的要求孔型設計是型鋼生產中一項十分重要的工作，它直接影響成品質量、軋機生產能力、產品成本、勞動條件和勞動強度。優(yōu)質、高產 使軋件尺寸形狀符合技術要求，質量好，產量高。低消耗 使軋制功率、金屬消耗、軋輥消耗等各種消耗最少。盡可能減少孔型各個部分的不均勻變形，以獲得軋件具有最小內應力。操作方便、安全而且盡可能使軋制過程機械化、自動化或減輕工人的體力勞動。使換輥時間少，調整時間少，軋制過程穩(wěn)定，作業(yè)率高。二、孔型設計的內容和程序3.孔型設計的程序(1)了解產品的技術條件斷面形狀、尺寸、允許偏差 產品表面質量、金相組織和性能(2)了解原料條件已有的鋼錠或鋼坯的形狀和尺寸(3)了解軋機的性能及其他設備條件軋機布置、機架數(shù)目、輥徑、輥身長度等(4)選擇合理的孔型系統(tǒng)對比各系統(tǒng)優(yōu)缺點找出最優(yōu)方案(5)總軋制道次數(shù)的確定軋制道次應取整數(shù)，具體取奇數(shù)或偶數(shù)取決于軋機的布置。平均延伸系數(shù)平是根據(jù)經驗或同類軋機用類比法選取的。二、孔型設計的內容和程序(6)各道次變形量的分配與金屬的塑性、咬入條件、軋輥強度和電機能力、孔型的磨損均有關。變形系數(shù)：在軋制初期，咬入條件成為限制因素；隨后達到最大值；然后軋輥強度和電機能力成為限制因素，變形系數(shù)減??；最后，為減小孔型磨損，變形系數(shù)減小。對于具體生產條件作具體分析，如在連軋機上軋制時，由于軋制速度高，溫度變化小，各道的延伸系數(shù)可取成相等或近似相等。二、孔型設計的內容和程序(7)確定軋件的斷面形狀和尺寸根據(jù)各道次的延伸系數(shù)確定各道次的橫斷面積，然后按照軋件的橫斷面積及其變形關系確定軋件的斷面形狀和尺寸。(8)確定孔型的形狀和尺寸根據(jù)軋件的斷面形狀和尺寸確定孔型的斷面形狀和尺寸。(9)繪制配輥圖把設計的孔型按一定規(guī)則配置在軋輥上，并繪制配輥圖。(10)進行必要的校核對咬入條件、軋輥強度和電機能力等進行校核。(11)軋輥輔件設計根據(jù)孔型圖和配輥圖設計導衛(wèi)、圍盤檢測樣板等輔件并構圖。三、孔型各部分的名稱及功用1.孔型各部分名稱2.孔型各部分的功用(1)輥縫s實際軋鋼時兩輥環(huán)間的間距稱為輥縫。作用：輥縫的存在，可防止軋輥直接接觸而發(fā)生磨損和避免因此而消耗的能量增加，同時在生產過程中由于孔型逐漸磨損或其他原因使軋機有調整的可能性。b1、B1孔型槽底和槽口寬度；h孔型高度；y孔型側壁斜度；r1、r3孔型槽底、槽口圓角半徑；b軋件寬度；s輥縫三、孔型各部分的名稱及功用2.孔型各部分的功用(2)孔型側壁斜度y垂直的側壁是沒有的，用側壁和軋輥軸線的垂直夾角表示。y=tg作用：形成喇叭口引導軋件進入孔型，出軋槽不易纏輥。重車時軋輥的車削量與孔型側壁斜度的關系：側壁傾角越大，當a相同時，為恢復孔型所需要的車削量DD越小。三、孔型各部分的名稱及功用(3)孔型的圓角在孔型的各個過渡部分和輥環(huán)部分都采用的圓弧連接作用：內圓角：減少角部溫降而引起磨損和角部開裂；減少角部應力集中，增加軋輥強度；調整孔型實際面積和尺寸，改變寬展量和充滿度。外圓角：咬入不正時，防止軋件一側受輥環(huán)切割，即輥環(huán)刮鐵絲，出現(xiàn)表面缺陷；當軋件在孔型中略有過充滿時，即出現(xiàn)耳子時，防止耳子處出現(xiàn)尖銳折線，防止軋件繼續(xù)軋制時形成折疊。(4)輥環(huán)隔開相鄰兩個軋槽的軋輥凸緣叫做輥環(huán)作用：輥環(huán)有中間輥環(huán)和端輥環(huán)。輥身兩端的輥環(huán)可防止氧化鐵皮落入軋輥軸承，而中間輥環(huán)主要起分開孔型的作用。(5)鎖口即閉口孔中用來隔開孔型與輥縫的兩軋輥間的縫隙t作用：控制軋件斷面形狀，便于閉口孔型調整。相鄰孔型鎖口位置四、孔型在軋輥上的配置在孔型系統(tǒng)及各個孔型尺寸確定后，還要合理地將孔型分配到各個軋機的軋輥上。配輥要合理，以便使軋輥操作方便，保證產品質量和產量，并使軋輥得到充分利用。1.孔型在軋輥上的配置原則(1)孔型應順軋制順序排列，以便于操作。特殊情況下，把切槽深的放兩邊，淺的放中間(2)正確地確定備用孔數(shù)。(3)為便于調整，成品孔應單獨配置在成品機架的一個軋制線上。(4)咬入條件不好的孔型或操作困難的道次應盡量配置在下軋制線上。(5)正確的輥環(huán)寬度。在配置輥環(huán)寬度時，應同時考慮軋輥強度、安裝和調整軋輥輔件(導衛(wèi)等)的操作條件。四、孔型在軋輥上的配置2.軋輥直徑及其車削系數(shù)軋輥在使用過程中由于磨損要經過多次重車，軋輥直徑將由新輥的Dmax減小到Dmin，因此型鋼軋機的大小不能用軋輥的實際直徑來表示，而是用傳動軋輥的齒輪中心距或其節(jié)圓直徑尺寸D0來表示，D0稱為名義直徑。四、孔型在軋輥上的配置軋輥的車削系數(shù)：當最大軋輥直徑時的連接軸傾角與最小軋輥直徑時的連接軸傾角相等時有：聯(lián)立：在配置孔型或在畫配輥圖時，是以軋輥的最大中心距D 為依據(jù)的，D 稱為軋輥的原始中心距：當軋件充滿孔型時，直徑尺寸滿足：H 孔型的平均高度；F孔型的面積；B孔型的寬度。四、孔型在軋輥上的配置3.軋輥的“上壓力”與“下壓力”在實際工作中，盡管使用工作直徑相同的軋輥直徑進行軋制，但由于一系列因素的影響，軋件離開軋輥后并不能直線前進，仍然經常發(fā)生上翹或下彎，甚至會造成一些事故。其原因一般有：軋件變形不均勻；軋件溫度不均勻；導衛(wèi)裝置或橫梁安裝不正確；孔型側壁斜度??；孔型的磨損等。為控制軋件前進的方向，人為地采用工作直徑不等的軋輥進行軋制，以造成一定的速度差來抵消上述因素的影響，使軋件按一個固定的方向前進。四、孔型在軋輥上的配置3.軋輥的“上壓力”與“下壓力”“上壓力”軋制：上軋槽軋輥的工作直徑大于下軋槽軋輥的工作直徑“下壓力”軋制：上軋槽軋輥的工作直徑小于下軋槽軋輥的工作直徑害處：輥徑差造成上、下輥壓下量不均，結果造成上、下軋槽磨損不均。輥徑差造成上、下輥圓周速度不同，而軋件要以平均速度出輥，結果造成軋輥和軋件之間的相對滑動，使軋件產生附加應力。輥徑差使軋機產生沖擊作用。措施：為保證設備正常運轉，“壓力”值不宜選用過大，在條件允許下，應盡量不用，或盡量減小“壓力”值。建議采用數(shù)值：初軋機一般采用1015mm 的“下壓力”；箱形延伸孔型常采用515mm“上壓力”。四、孔型在軋輥上的配置4.軋輥中線、孔型中性線、軋制線軋輥中線(軋輥平分線)：上下兩個軋輥軸線間距離的等分線。孔型中性線：上下兩個軋輥作用于軋件上的力矩對于這一直線相等的線。簡單圖形的孔型中性線就是孔型的水平對稱軸線。軋制線是：在軋輥上配置孔型的基準線。在配置孔型時，如果不采用壓力，應做到“三線合一”。在采用壓力時，也必須保證軋制線和孔型中性線要始終重合在一起。當采用“上壓力”時，軋制線在軋輥中線之下，反之則相反。假設“上壓力”值為m，軋制線與軋輥中線之間的距離為x，有：m=2(R平+x-hK-R平+x+hK)=4x結論：上壓力時，軋制線在軋輥中線的下方，軋件下彎。下壓力時，軋制線在軋輥中線的上方，軋件上彎。五、配輥步驟(1)畫出上、下軋輥軸線、間距為軋輥平均直徑D1，求軋輥中線。(2)選擇m 值。(3)由x=m/4，計算軋制線距中線的距離和方位。(4)求孔型中性線，并使之與軋制線重合。(5)確定孔型各部分與軋輥直徑與尺寸。(6)采用斜配時將中性線繞中線轉一個角度后，再標注尺寸。任務二延伸孔型設計延伸孔型設計通過分析延伸孔型系統(tǒng)在型鋼軋制中的作用，引出典型的延伸孔型系統(tǒng)的特點及其應用范圍，能初步具有對典型產品延伸系統(tǒng)的選擇能力。學習目標學習目標熟悉常用延伸孔型系統(tǒng)的優(yōu)缺點。初步具有為常見型鋼產品生產選擇延伸孔型系統(tǒng)的能力。任務描述任務描述對典型延伸孔型系統(tǒng)的特點有所認識。初步具有對典型產品的延伸孔型系統(tǒng)的選擇能力。一、延伸孔型的概念及作用軋制某種型鋼通常需要有一定數(shù)量的精軋孔型和造形孔型，在精軋孔型以前的孔型就是延伸孔型。作用：把大斷面的原料軋制成第一個精軋孔型所需要的軋件斷面形狀和尺寸。延伸孔型與精軋孔型的區(qū)別：橫截面形狀。延伸孔型的形狀與成品橫斷面形狀沒有直接關系，而精軋孔型主要軋件進行形狀和尺寸精確控制，孔型形狀與成品橫斷面形狀十分接近。常用孔型系統(tǒng)：箱形孔型系統(tǒng)、菱方孔型系統(tǒng)、橢方孔型系統(tǒng)、六角方孔型系統(tǒng)、橢圓孔型系統(tǒng)、橢方孔型系統(tǒng)、橢橢孔型系統(tǒng)、菱菱孔型系統(tǒng)、混合孔型系統(tǒng)。二、常見孔型系統(tǒng)介紹1.箱形(箱方)孔型系統(tǒng)箱形孔型系統(tǒng)由扁箱形孔型和立箱形孔型組成。(1)優(yōu)點 沿軋件的寬度方向變形均勻，速度差小，孔型磨損較均勻；比起相同面積的其他孔型，軋槽切入軋輥較淺，相對軋輥強度增大，故可以給予較大的變形量；可以適應來料斷面尺寸波動，在同一孔型中通過調整壓下量，可以得到不同斷面尺寸的軋件；軋制時軋件的表面氧化鐵皮易于脫落；軋制穩(wěn)定性好，易于操作調整；軋件無尖銳棱角，截面溫度較均勻。軋件無尖銳棱角，截面溫度較均勻。二、常見孔型系統(tǒng)介紹1.箱形(箱方)孔型系統(tǒng)(2)缺點 孔型側壁斜度較大，軋件的方形或矩形斷面不夠規(guī)整；軋件在孔型中只受單向壓縮，經翻鋼后也只能在兩個方向壓縮；當軋件高寬較大，而孔型槽底又較寬時，軋件在孔型中的穩(wěn)定性不好，易發(fā)生倒鋼或歪扭。(3)使用范圍初軋機、大、中型開坯機、線材粗軋機(4)變形系數(shù) 延伸系數(shù)一般常用1.151.4，其平均延伸系數(shù)一般取1.151.34；寬展系數(shù)一般為00.45。二、常見孔型系統(tǒng)介紹2.菱方孔型系統(tǒng)(1)優(yōu)點 能軋出四邊平直、角部和斷面準確的方形斷面軋件。由于有中間方孔形，所以能從一套孔型中軋出不同規(guī)格的方形斷面軋件。通過調整輥縫，可從同一孔中軋出幾種相鄰尺寸的方形斷面軋件。軋件在孔型中四邊加工、變形基本均勻，有利于改善金屬組織。孔型夾持作用好、軋制穩(wěn)定、調整操作方便、導衛(wèi)要求不嚴。(2)缺點 與同等斷面尺寸箱形孔形相比，軋槽切槽深、軋輥強度降低。軋制過程中，角部不變化且尖銳、溫降較大，不宜軋制合金鋼。軋件側面緊貼孔型側壁，氧化鐵皮不易去除，影響表面質量。沿孔型寬度上、輥徑差大、金屬和孔型相對滑動、磨損大。二、常見孔型系統(tǒng)介紹2.菱方孔型系統(tǒng)(3)適用范圍軋小斷面方鋼、A6080mm(4)變形系數(shù) 寬展系數(shù)方斷面軋件在菱形孔中l(wèi)=0.30.5菱形斷面軋件在方孔形中f=0.250.4 延伸系數(shù)：方斷面軋件在菱形孔中 菱形斷面軋件在方孔形中當寬展系數(shù)一定時，延伸系數(shù)只與菱形孔的軸比b/h，即頂角 有關。頂角 越大則延伸系數(shù)越大。當頂角 大于120時，為防止軋制不穩(wěn)定，對導衛(wèi)要求嚴格，所以，采用菱方孔型系統(tǒng)時，頂角一般不大于120。二、常見孔型系統(tǒng)介紹3.菱菱孔型系統(tǒng)(1)優(yōu)點 在任意一對孔型中都可軋出成品方坯。咬入和喂鋼容易，對導衛(wèi)要求不嚴格。利用菱菱孔型系統(tǒng)可將方形斷面由偶數(shù)道次過渡到奇數(shù)道次。(2)缺點 變形量小，延伸系數(shù)小，很少超過1.3。軋件表面氧化鐵皮不易去除。軋槽切槽深、軋輥強度降低。在菱形孔中軋出軋件具有明顯的八邊形。對連續(xù)式加熱爐操作不利。二、常見孔型系統(tǒng)介紹3.菱菱孔型系統(tǒng)(3)適用范圍 一般用于鋼坯連軋機、中小型或線材軋機上作為過渡孔型，以及用于規(guī)格繁多及軋制合金鋼的中小型開坯機上作為延伸孔型。(4)變形系數(shù) 寬展系數(shù)l=0.21.45，延伸系數(shù)l主要取決于菱形孔型的頂角，所用延伸系數(shù)l=1.351.45，一般取l=1.21.38，平均延伸系數(shù)取pl=1.251.35。二、常見孔型系統(tǒng)介紹4.橢方孔型系統(tǒng)(1)優(yōu)點 延伸系數(shù)大，減少軋制道次、提高軋制溫度、減少能耗和軋輥消耗。沒有固定不變的棱角，軋件表面溫度比較均勻。軋件能在多方向上受到壓縮，提高金屬質量。軋件在孔型中的穩(wěn)定性較好。(2)缺點 不均勻變形嚴重，特別是方軋件在橢圓孔型中軋制時更甚，使孔型磨損加快且不均勻。由于在橢圓孔型中延伸系數(shù)較方孔為大，故橢圓孔型比方孔型磨損快。若用于連軋機，易破壞既定的連軋常數(shù)，從而使軋機調整困難。二、常見孔型系統(tǒng)介紹4.橢方孔型系統(tǒng)(3)適用范圍 由于橢方孔型系統(tǒng)延伸系數(shù)大，所以它被廣泛用于小型和線材軋機上做延伸孔型軋制(40mm40mm)(75mm75mm)以下的軋件。(4)變形系數(shù) 寬展系數(shù)：橢圓件在方孔型中的寬展系數(shù)為f=0.30.6，常采用f=0.30.5。延伸系數(shù)：相鄰方件邊長差與其邊長的關系二、常見孔型系統(tǒng)介紹5.六角方孔型系統(tǒng)(1)特點 六角方孔型系統(tǒng)與橢方孔型系統(tǒng)很相似，六角方孔型系統(tǒng)除具有橢圓方孔型系統(tǒng)的優(yōu)點外，還有以下優(yōu)點：變形比較均勻。單位壓力?。芎男?、軋輥磨損亦小）。軋件在孔型中穩(wěn)定性好，但六角孔型充滿不良時，則易失去穩(wěn)定性。(2)使用范圍六角方孔型系統(tǒng)被廣泛應用于粗軋和毛軋機上，它所軋制的方件邊長為(17mm17mm)(60mm60mm)之間。二、常見孔型系統(tǒng)介紹5.六角方孔型系統(tǒng)(3)變形系數(shù) 寬展系數(shù) 延伸系數(shù)軋件在六角孔型中的延伸系數(shù)不得小于1.4，否則六角孔型將充不滿，從而造成軋制不穩(wěn)定。二、常見孔型系統(tǒng)介紹6.橢圓立橢圓孔型系統(tǒng)(1)優(yōu)點 軋件變形和冷卻較均勻。軋件與孔型的接觸線長，因而軋件展寬較小。軋件的表面缺陷如裂紋、折疊等較少。(2)缺點 軋槽切入軋輥較深?？仔透魈幩俣炔钶^大，孔型磨損較快，電能消耗也因之增加。二、常見孔型系統(tǒng)介紹6.橢圓立橢圓孔型系統(tǒng)(3)適用范圍 主要用于軋制塑性極低的鋼材。被廣泛地用于小型和線材連軋機上。(4)變形系數(shù) 寬展系數(shù)：a.軋件在立橢圓孔型中的寬展系數(shù)：l=0.30.4；b.軋件在平橢圓孔型中的寬展系數(shù)：t=0.50.6。延伸系數(shù)：主要取決于平橢圓孔型的寬高比，其比值為1.83.5，平均延伸系數(shù)為1.151.34。平橢圓孔型中的延伸系數(shù)l=1.151.55，一般用l=1.171.34。立橢圓孔型中的延伸系數(shù)l=1.161.45，一般用l=1.161.27。二、常見孔型系統(tǒng)介紹7.橢圓圓孔型系統(tǒng)(1)優(yōu)點 變形較均勻，軋制前后軋件的斷面形狀能平滑地過渡，可防止產生局部應力。由于軋件沒有明顯的棱角，冷卻比較均勻，軋制中有利于去除軋件表面的氧化鐵皮。在某些情況下，可由延伸孔型軋出成品圓鋼，因而可減少軋輥的數(shù)量和換輥次數(shù)。(2)缺點 延伸系數(shù)較小，一般不超過1.31.4。由于延伸系數(shù)較小，有時會造成軋制道次增加。橢圓軋件在孔型中軋制不穩(wěn)定。軋件在圓孔型中易出耳子。二、常見孔型系統(tǒng)介紹7.橢圓圓孔型系統(tǒng)(3)使用范圍 被廣泛應用于小型和線材連軋機組。(4)變形系數(shù) 延伸系數(shù)：橢圓圓孔型系統(tǒng)的延伸系數(shù)一般不超過1.31.4。軋件在橢圓孔型中的延伸系數(shù)為1.21.6，軋件在圓孔型中的延伸系數(shù)為1.21.4。寬展系數(shù)：軋件在橢圓孔型中的寬展系數(shù)為0.50.95，軋件在圓孔型中的寬展系數(shù)為0.30.4。二、常見孔型系統(tǒng)介紹8.混合孔型系統(tǒng)(1)箱形菱方或箱形菱菱孔型系統(tǒng) 主要用于三輥開坯機和中小型軋機的開坯機架上。箱形孔型的作用是去除鋼錠或鋼坯表面的氧化鐵皮，有利于提高成品的表面質量，有利于提高軋輥強度和增大道次壓下量。(2)箱形六角方混合孔型系統(tǒng)主要用于中小型軋機的開坯機架上。六角方孔型系統(tǒng)軋制除了具有較好軋制穩(wěn)定性外，還有較大的延伸能力，這對減少軋制道次有利。(3)箱形六角方橢圓方混合孔型系統(tǒng) 這種混合孔型系統(tǒng)主要用于小型和線材79軋機上。采用橢圓方孔型系統(tǒng)軋制穩(wěn)定且能用較少道次軋出成品。缺點：由于橢圓方孔型磨損的不均勻性，故這種混合孔型系統(tǒng)用于連軋機時，使軋機調整困難。二、常見孔型系統(tǒng)介紹8.混合孔型系統(tǒng)(4)箱形六角方橢立橢或箱形六角方橢圓圓混合孔型系統(tǒng) 主要用于軋制塑性較低的合金鋼，被廣泛用于小型和線材連軋機。能變形均勻、易于去除軋件表面上的氧化鐵皮，提高軋件表面質量。(5)箱形橢圓圓橢圓圓、箱形橢圓立橢圓橢圓圓橢圓圓、箱形橢圓圓橢圓圓混合孔型系統(tǒng) 隨著高速線材軋機和連續(xù)式小型軋機在我國的迅速發(fā)展，這些孔型系統(tǒng)得到了廣泛的應用。值得注意的是，孔型系統(tǒng)的選擇一定要考慮軋機的布置形式和原料的大小，切不可機械地搬用。任務三成品孔型設計成品孔型設計熱脹冷縮概念是分析產品熱斷面尺寸的理論依據(jù)。負公差軋制對產品尺寸精度提出了更高的要求。型鋼品種規(guī)格很多，常見的具有代表性的鋼型需要了解掌握。學習目標學習目標掌握精軋孔型設計中對熱斷面尺寸設計思路和負公差軋制的概念。了解簡單方鋼和圓鋼精軋孔型的設計方法。能夠區(qū)分成品尺寸與熱尺寸之間的關系。能夠簡單說出方鋼和圓鋼成品孔型設計的方法。任務描述任務描述了解實際操作中成品尺寸控制對孔型調整有明確的指導思想。一、精軋孔型設計的一般問題1.熱斷面(1)熱斷面尺寸 軋件經過精軋孔型時，溫度在8001100之間，冷卻后軋件尺寸與高溫時軋件尺寸間的關系為：h、b、l軋件的冷尺寸；膨脹系數(shù)，對鋼通常取=0.000012。t終軋溫度；hr、br、lr軋件的熱尺寸；(2)熱斷面形狀 軋制時斷面各部分的溫度不同將影響冷卻后軋件的斷面形狀。其銳角部位的溫度已較鈍角部位為低，方鋼其水平軸的溫度高于垂直軸，當然冷卻后水平軸的收縮量也大于垂直軸。為延長孔型的使用壽命，水平軸略大于垂直軸為宜。按照這種要求往往是將其頂角設計成為9030，而不是90一、精軋孔型設計的一般問題2.公差與負公差軋制公差：每種軋制產品都允許較其公稱(或名義)尺寸有一定范圍的負公差軋制：能節(jié)約鋼材量的多少，取決于軋鋼設備的裝備水平和軋鋼調整工利用允許負偏差的程度。精軋孔型設計的一般程序如下：(1)根據(jù)終軋溫度確定成品斷面的熱尺寸。(2)從熱尺寸中減去一部分(或全部)負公差，或加上一部分(或全部)正公差，但必須保證軋制時有一定的調整余量；必要時還要對以上計算出的尺寸和斷面形狀加以修正，如考慮斷面不均勻收縮、孔型不均勻磨損、孔型使用壽命以及便于軋件脫槽等因素時，應予以修正。二、簡單斷面型鋼孔型設計(一)方鋼孔型設計1.尖角方鋼成品孔的設計(1)成品對角線高度(2)成品孔對角線寬度2.尖角方鋼成品前孔的設計(1)菱形孔的高度H2 (2)菱形孔的水平寬度3.成品再前孔的設計成品前孔(菱)的延伸系數(shù)一般為1.31.4。成品再前孔的面積：成品再前孔(方)的邊長：a標標準尺寸的邊長，mm；a全部負公差或部分負公差，mm。C成品方孔邊長，mm二、簡單斷面型鋼孔型設計(二)圓鋼孔型設計1.軋制圓鋼的孔型系統(tǒng)(1)方橢圓圓孔型系統(tǒng)被廣泛應用于小型和線材軋機軋制32mm 以下大圓鋼。優(yōu)點：延伸系數(shù)較大，軋制穩(wěn)定；能與其他延伸孔型系統(tǒng)很好連接。缺點：方軋件在橢圓孔型中變形不均勻；方孔型切槽深；孔型共用性差。(2)圓橢圓圓孔型系統(tǒng)用于小型和線材軋機軋制40mm 以下的圓鋼。優(yōu)點：軋件變形和冷卻均勻；易于去除軋件表面的氧化鐵皮，成品表面質量好；便于使用圓盤；成品尺寸比較精確；共用性較大。缺點：延伸系數(shù)較小；橢圓件在圓孔中軋制不穩(wěn)定，需要使用經過精確調整的夾板夾持，否則在圓孔型中容易出“耳子”。二、簡單斷面型鋼孔型設計1.軋制圓鋼的孔型系統(tǒng)(3)橢圓立橢圓橢圓圓孔型系統(tǒng)用于軋制塑性較低的合金鋼和線材連軋機上。優(yōu)點：軋件變形均勻；成品表面質量好；能自動找正，軋制穩(wěn)定。缺點：延伸系數(shù)較?。环磸蛻?，容易出現(xiàn)中心部分疏松，甚至會出現(xiàn)軸心裂紋。(4)萬能孔型系用于軋制中、大號圓鋼。優(yōu)點：易去除再生氧化鐵皮，有利于改善成品質量；調整范圍大。共用性好；軋件變形均勻，孔型使用壽命長，軋輥消耗低，而且便于和箱形孔連接。易咬入，軋制穩(wěn)定。缺點：延伸系數(shù)小，道次多，=1.11.35；出立軋孔的軋件不規(guī)整，且軋制不穩(wěn)定，易產生扭轉現(xiàn)象。二、簡單斷面型鋼孔型設計2.圓鋼孔型設計(1)圓鋼成品孔型設計圓鋼的高度尺寸h在水平機架上是調整成品孔的上輥或下輥來控制，在立式機架上則是通過立輥的某一軋輥的水平方向移動來控制的。目前廣泛使用的成品孔構成方法有兩種，一種是雙半徑圓弧法，另一種是由孔型兩側用切線連接的擴張角法。二、簡單斷面型鋼孔型設計2.圓鋼孔型設計 雙半徑圓弧成品孔寬度尺寸bk高度尺寸hk 按標準尺寸設計 按部分負公差或負公差設計成品孔的擴張角 一般可取=2030，常用30o側角求出的，則需調整bk、R 和s 值，使得。孔型兩側用切線連接時的成品孔用這種方法構成的成品孔，其孔型的寬度尺寸bk值較小，且擴張角總是小于30，因此該方法也稱為高精度法。d圓鋼的公稱直徑或稱為標準直徑；+正公差；1.0071.02線膨脹系數(shù)。R基圓半徑，R=1/2hk；s輥縫=30o時的成品圖切線法成品孔的構成二、簡單斷面型鋼孔型設計2.圓鋼孔型設計(2)其他精軋孔型的設計 圓橢圓圓精軋孔型設計 圓(或方)橢圓立橢圓橢圓圓精軋孔型設計立橢圓孔型的高度Hk 與軋出軋件的高度H相等；寬度Bk=(1.0551.1)B，其中B 為軋出軋件的寬度；立橢圓孔型的弧形側壁半徑可取R1=(0.71)Bk，R2=(0.20.25)R1；外圓角半徑r=(0.50.75)R2；輥縫s=(0.10.25)Hk。謝謝型鋼軋制操作型鋼軋制操作項目一項目一 型鋼生產概述型鋼生產概述項目導入在我們生活和工作的環(huán)境中，經常會看到、用到型鋼產品。這些產品被廣泛應用于國防、機械制造、鐵路、橋梁、船舶制造、建筑、農業(yè)及民用等各個部門。如導彈的零件、鐵道的鋼軌、高壓線塔、橋梁的主體結構等,那么，你能想到這些產品對我們社會和生活多么重要嗎？你想到過這些產品是怎么生產出來的？你知道型鋼有多少品種嗎？你想了解型鋼都有哪些用途嗎？01目錄CONTENT型鋼產品的認知型鋼生產工藝過程制定的依據(jù)0203型鋼生產各基本工序的作用及要點CONTENT任務一型鋼產品的認知型鋼產品的認知在我們生活和工作的環(huán)境中,經常會看到、用到型鋼產品。這些產品被廣泛應用于國防、機械制造、鐵路、橋梁、船舶制造、建筑、農業(yè)及民用等各個部門，所以我們認識型鋼產品具有重要意義。學習目標學習目標熟悉常見型鋼產品分類、規(guī)格及用途。了解型鋼的生產方式。了解型軋機的布置方式及生產特點。能說出常見型鋼產品的形狀及規(guī)格。能分析典型型鋼產品所采用生產方式的原因任務描述任務描述熟悉常見型鋼產品的類別、規(guī)格及用途。了解型鋼生產的方式、生產特點。了解型鋼軋機的布置形式。一、型鋼的分類型鋼是一種有一定截面形狀和尺寸的條型鋼材,是鋼材四大品種(板、管、型、絲)之一。國民經濟各部門所需的各種金屬軋材達數(shù)萬種之多。按不同的分類方法可得到不同的型鋼種類。一、型鋼的分類簡單斷面復雜斷面按斷面形狀分簡單斷面型鋼方鋼圓鋼扁鋼六角鋼三角鋼弓形鋼橢圓鋼復雜斷面型鋼工字鋼槽鋼丁字鋼特殊斷面型鋼螺紋鋼竹節(jié)鋼齒輪按生產方法分軋制型鋼軋制方法生產的型鋼,斷面一般不宜復雜。彎曲型鋼在冷狀態(tài)下把帶鋼逐步進行彎曲成型。焊接型鋼用焊接方法把成型的鋼材焊在一起,多為復雜斷面。二、型鋼的生產方式生產方式普通軋法多輥軋法熱彎軋法熱軋縱剖軋法熱軋冷拔(軋)法熱冷彎成型法在一般二輥或三輥軋機上進行的普通軋制方法。當軋制異型斷面產品時,不可避免地要用閉口槽,此時軋槽各部存在明顯的輥徑差。可生產一般簡單、異型和縱軋周期斷面型鋼。軋制精度高,軋輥磨損、能量消耗、軋件殘余應力均減少,其中H 型鋼屬于這一類。前半部是將坯料軋成扁帶式接近成品斷面的形狀,然后在后繼孔型中趁熱彎曲成型?？稍谝话丬垯C或順列水平立式軋機上生產,并可軋制一般方法得不到的彎折斷面型鋼。將較難軋的非對稱斷面產品先設計成對稱斷面,或將小斷面產品設計成并聯(lián)型式的大斷面產品,以提高軋機生產能力,然后在軋機上或冷卻后用圓盤剪進行縱剖?？缮a高精度型材,其產品機械性能和表面質量均高于一般熱軋型鋼，先熱軋成型,并留有冷加工余量,然后經酸洗、堿洗、水洗、涂潤滑劑、冷拔(軋)成材。以熱軋和冷軋板帶鋼為原料,使其通過帶有一定槽形而又回轉的軋輥,使板帶鋼承受橫向彎曲變形而獲得所需斷面形狀的鋼材。三、型鋼軋機的布置方式三、型鋼軋機的布置方式優(yōu)點：設備簡單、造價低、建廠快,產品品種靈活。由于無張力影響,而便于生產斷面較復雜的產品,其操作比較簡單,適用性強。缺點：1、產品尺寸精度不高,品種規(guī)格受限制；2、間隙時間長,軋件溫降大,軋件長度和壁厚均受限制；3、不便于實現(xiàn)自動化。優(yōu)點：每架速度可單獨調整,使軋機能力得以充分發(fā)揮。缺點：1、軋機溫降仍然較大,不適于軋小型或壁薄的產品；2、機架數(shù)目多,投資大,建廠較慢。它介于橫列式和順列式之間，這種軋機布置緊湊,適于中小型型鋼生產。其設備布置比較緊湊,調整較為方便，:由于多根軋制,輥跳不一,產品精度難以提高。軋機縱向緊密排列為連軋機組?？捎脝为殏鲃踊蚣w傳動,每架只軋一道。軋制速度快、產量高、軋機緊密排列,間隙時間短,軋件溫降小。棋盤式順列式橫列式半連續(xù)式連續(xù)式四、型鋼生產的特點1.產品斷面比較復雜在軋制過程中存在嚴重的不均勻變形，孔型各部存在明顯的輥徑差；非對稱斷面在孔型內受力，變形不均，斷面各分支部分接觸軋輥和變形的非同時性；由于斷面復雜,軋后冷卻收縮不均，造成軋件內部殘余應力和成品形狀、尺寸的變化；由于斷面復雜,在連軋時，不能像帶鋼和線材那樣產生較大的活套，亦不能用較大的張力進行軋制。由于斷面各部尺寸不一，較難以在軋制過程中連續(xù)測量和連續(xù)探傷，故不易實現(xiàn)連軋。2.產品品種多除少數(shù)專業(yè)化型鋼軋機外，大多數(shù)軋機都進行多品種規(guī)格的生產。因此,軋輥儲備量大，換輥較頻繁，管理工作比較復雜。3.軋機類別多一般將軋機分為大批量、專業(yè)化軋機和小批量、多品種軋機兩類,以便發(fā)揮各類軋機之所長。專業(yè)化軋機軋機作業(yè)率和設備利用率較高，技術容易熟練，易于實現(xiàn)機械化、自動化，包括H 型軋機、重軌軋機、線材軋機以及特殊型鋼軋機等。專業(yè)化軋機一般可采用連續(xù)式或半連續(xù)式軋機。任務實施 學生收集整理生活、工作環(huán)境中見到、用到的型鋼范例。利用網(wǎng)絡搜索整理各種型鋼的規(guī)格和用途，感受型鋼對我們社會的重要性。通過型鋼生產視頻感受型鋼生產的工藝流程，試著分析型鋼生產的特點和生產方式。討論型鋼的品種及規(guī)格。觀看型鋼生產視頻,討論型鋼生產方式及其優(yōu)缺點。討論型鋼軋機的布置發(fā)展的原因及生產特點。任務二型鋼生產工藝過程制定的依據(jù)型鋼生產工藝過程制定的依據(jù)軋鋼生產的工藝流程是從原料到軋成具有一定規(guī)格和性能的成品,中間經過的一系列加工工序的組合。如何探究生產工藝的過程成為生產的核心內容。學習目標學習目標了解型鋼軋制工藝過程制定的任務及依據(jù)。了解鋼材產品標準及技術要求的主要內容。能說出國家標準的主要內容組成。能簡單分析鋼種特性對工藝制定的影響。任務描述任務描述生產工藝隨產品的用途、質量和性能要求不同而不同。分析型鋼生產工藝制定的影響因素。一、型鋼生產工藝制定的總任務和總依據(jù)組織軋鋼生產工藝過程首先是為了獲得合格的,即合乎質量要求或技術要求的產品。也就是說,保證產品質量是軋鋼生產工作中的一個主要奮斗目標。因此擬定某產品的生產工藝過程,就必須以該產品的質量要求或技術要求作為主要依據(jù)。同時,在保證質量的前提下努力提高產量。如何制定好鋼材產品技術標準，必須充分了解各種鋼的內在特性,尤其是加工工藝特性及組織性能變化特性,即鋼種的固有內在規(guī)律。然后,利用這些規(guī)律,方能正確地制定生產工藝過程及采取有效的工藝手段,來達到生產出合乎技術要求的產品目標。另外,還要考慮現(xiàn)場的工藝和設備條件。品種(規(guī)格)標準性能標準(技術條件)交貨標準特殊條件試驗標準二、碳素鋼生產工藝過程四個基本類型:u(1)采用連鑄坯做原料 其特點是不需要大的開坯機,無論是生產型鋼還是生產鋼板一般都是一次加熱軋成成品。這種先進的生產工藝,正在日益廣泛迅速地得到發(fā)展。u(2)采用熱錠的大型生產系統(tǒng)其特點是需要有能力強大的初軋機或板坯初軋機,鋼錠重量大,鋼材一般是經二次或三次加熱軋制而成。u(3)采用冷錠(重14t)的中型生產系統(tǒng)其特點是需用直徑650900mm的二輥或三輥開坯機,通常采用二次加熱軋成成品。這種系統(tǒng)也常用來生產合金鋼材。u(4)采用小鋼錠的小型生產系統(tǒng)三、合金鋼的生產工藝過程作業(yè)方式：冷錠熱錠連續(xù)鑄坯由于按產品標準對合金鋼成品鋼材的表面質量和物理機械性能等的技術要求比普通碳素鋼更高,并且鋼種特性也較復雜,故其工藝過程一般也比較復雜。除各工序的具體工藝規(guī)程會因鋼種不同而不同以外,在工序上比碳素鋼多出了原料準備中的退火、軋制后的退火、酸洗等工序以及在開坯中有時要采用鍛造來代替軋鋼等。四、鋼材的冷加工生產工藝過程其特點是必須有加工前的酸洗和加工后的退火相配合，以組成冷加工生產線。冷軋冷拔冷加工了解鋼材產品標準及技術要求掌握金屬與合金的加工特性比較普通碳素鋼與合金鋼的生產工藝流程的不同任務實施任務實施金屬與合金的加工特性純金屬和固溶體有較高的塑性，一般純鐵和低碳鋼的塑性最好,含碳愈高,塑性愈差。鋼的塑性一方面取決于金屬本身,如組織中相的分布、晶界雜質的形態(tài)與分布、再結晶溫度等，再結晶開始溫度高,再結晶速度慢,往往使鋼的塑性變差。另一方面,塑性還與變形條件,即與變形溫度、變形速度、變形程度及應力狀態(tài)有關,其中變形溫度的影響最大。有色金屬及合金的變形抗力比鋼的要低,隨著含碳量及合金量的增加,鋼的變形抗力將提高。合金元素增加使鐵素體強化，能使奧氏體晶粒細化,使鋼具有較高的強度，還能影響鋼的熔點和再結晶溫度與速度來影響變形抗力。高溫時,由于合金鋼一般熔點都較低,因而合金鋼的高溫變形抗力可能大為降低,例如,高碳鋼、硅鋼等在高溫時甚至比低碳鋼還要軟。導熱系數(shù)隨著鋼中合金元素和雜質含量的增多而降低，隨溫度升高而增大。合金鋼的導熱系數(shù)愈低,則在鑄錠凝固時冷卻愈加緩慢,因而使枝晶愈加發(fā)達和粗大,甚至橫穿整個鋼錠,這種組織稱為柱狀晶或橫晶。這種柱狀晶組織可能本身并不十分有害,但由于不均勻偏析較重,當有非金屬夾雜或脆性組織成分存在時,則塑性降低,軋時易開裂。塑性變形抗力導熱系數(shù)由于合金鋼中大都含有鉻、鋁、硅等元素，故合金鋼的熱軋摩擦系數(shù)一般都比較大，寬展也較大。但與此相反,含銅、鎳和高硫的鋼則使摩擦系數(shù)降低。合金鋼的摩擦系數(shù)和寬展的這種變化,在擬定生產工藝過程和制定軋下規(guī)程及孔型設計時必須加以考慮。合金元素在鋼中影響奧氏體的形成與分解。了解一種相圖變化規(guī)律和特點,是制訂該鋼種生產工藝過程及規(guī)程的基礎。合金鋼往往較碳素鋼易于淬硬或淬裂。除Co以外,合金元素Mn、Si、Cr、Ni、Mo、Al等延緩奧氏體向珠光體的轉變,降低鋼的臨界淬火速率，塑性較差的鋼易產生冷卻裂紋(冷裂或淬裂)。在生產過程中便時常采取緩冷、退火等工序,以消除應力及降低硬度,以便于清理表面或進一步加工。鋼中合金元素增多,可在不同程度上阻止晶粒長大,尤其是鋁、鈦、鈮、釩、鋯等元素有強烈抑制晶粒長大的作用,故大多數(shù)合金鋼比碳素鋼的過熱敏感性要小。摩擦系數(shù)相圖形態(tài)淬硬性缺陷敏感性任務實施金屬與合金的加工特性任務實施普通碳素鋼與合金鋼的生產工藝流程碳素鋼合金鋼任務三型鋼生產各基本工序的作用及要點型鋼生產各基本工序的作用及要點雖然根據(jù)產品的主要技術要求和合金的特性所確定的各種軋材的生產工藝流程各不相同，但其最基本的工序都不外是原料的清理準備、加熱、軋制、冷卻與精整和質量檢查等工序。學習目標學習目標熟悉常見型鋼生產各基本工序的作用及要點。能簡單說出型鋼軋制生產各基本工序的作用。任務描述任務描述簡單理解與描述熱軋型鋼生產四大基本工序的作用及要點的。聯(lián)系金屬材料與熱處理和軋制原理理解四大基本工序的作用及要點。觀看熱軋生產視頻,歸納出熱軋生產的四大基本工序為:原料的清理準備、加熱、軋制、冷卻與精整和質量檢查?；谏a過程分析各熱軋各基本工序的作用和要點。了解原料的選擇及準備掌握原料的加熱過程與制度了解鋼的軋制了解鋼材的軋后冷卻與精整任務實施 任務實施原料的選擇及準備原料優(yōu)點缺點適用情況鑄錠不用初軋開坯,可獨立進行生產金屬消耗大,成材率低,不能中間清理,壓縮比小,析重,質量差,產量低無初軋及開坯機的中小型企業(yè)及特厚板生產軋坯可用大錠,壓縮比大并可中間清理,故鋼材質量好;成材率比用扁錠時高;鋼種不受限制,坯料尺寸規(guī)格可靈活選擇需要初軋開坯,使工藝和設備復雜化,使消耗和成本增高,比連鑄坯金屬消耗大得多,成材率小得多大型企業(yè)鋼種品種較多及規(guī)格特殊的鋼坯;可用橫軋方法生產厚板連鑄坯不用初軋,簡化生產過程及設備;使成材率提高或金屬節(jié)約6%12%以上;并大幅度降低能耗及使成本降低約10%;比初軋坯形狀好,短尺少,成分均勻,坯重量可大,生產規(guī)?？纱罂尚?節(jié)省投資及勞動力;易于自動化目前尚只適用于鎮(zhèn)靜鋼,鋼種受一定限制,壓縮比也受一定限制,不太適于生產厚板;受結晶器限制規(guī)格難靈活變化,連鑄工藝掌握較難適于大、中、小型聯(lián)合企業(yè)品種較簡單的大批量生產;受壓縮比限制,適于生產不太厚的板帶鋼壓鑄坯金屬消耗小,成坯率可95%以上;質量比連鑄坯還好,組織均勻致密,表面質量好;設備簡單,投資少,規(guī)格變化靈活性大生產能力較低,不太適合于大企業(yè)大規(guī)模生產,連續(xù)化自動化較差適于中小型企業(yè)及特殊鋼生產任務實施原料的加熱加熱的目的：提高鋼的塑性,降低變形抗力及改善金屬加熱升溫得到塑性高、變形抗力低、加工性能好的金屬組織。一般為了更好地降低變形抗力和提高塑性。溫度過高可能引起鋼的強烈氧化、脫碳、過熱、過燒等缺陷，降低鋼的質量，甚至導致廢品。加熱溫度的選擇應依鋼種不同而不同。對于碳素鋼,最高加熱溫度應低于固相線100150；而鋼種不同,化學成分不同，加熱溫度也不同，與鋼的特性、組織有直接關系。很多鋼種的加熱溫度由實驗取得。加熱溫度的下限理論上應高于Ac3線3050。任務實施原料的加熱過熱：表面會產生裂紋(特別是棱角部位),使成品鋼材的機械性能特別是沖擊韌性降低。過共析鋼嚴重過熱,則會形成滲碳體的網(wǎng)狀組織。高合金鋼的過熱,可能在軋制一開始就產生龜裂。鋼中的錳元素使鋼的過熱傾向增大,隨著鋼中含碳量及某些元素的增多,則過燒的可能性亦增大。過燒：由于鋼在爐內加熱溫度過高,或在高溫階段停留時間過長,鋼的內部不僅形成粗大晶粒,而且晶界間的低熔點物質開始熔化,同時,爐氣侵入使晶界氧化,破壞了晶間的結合,這種缺陷稱為過燒。鋼錠(坯)的過燒首先發(fā)生在棱角部位。過燒的鋼無法挽救,只能報廢。過熱與過燒敏感性最大的是鉻合金鋼、鎳合金鋼及鉻鎳合金鋼。產生原因：加熱溫度過高、加熱時間過長和氧化性氣氛等。解決措施：必須對加熱溫度和加熱時間加以嚴格限制,適當減少爐內的過?？諝饬?。如停軋時爐子必須降溫。任務實施原料的加熱熱缺陷的種類：黏鋼：加熱溫度過高或加熱時間過長所引起鋼錠或鋼坯表面的熔化,使鋼坯(錠)之間黏上。脫碳：爐氣中氧化性氣體與鋼的表面上碳的作用,降低表面層含碳量的現(xiàn)象。（碳高的鋼最容易脫碳）氧化：爐氣中氧化性氣體(O2、CO2、H2O、SO2)使鋼錠或鋼坯的表面氧化而形成氧化鐵皮。加熱溫度不均：鋼的上下面溫度不均勻,鋼的表面與中心溫度不均勻和鋼在長度或寬度上溫度不均勻。任務實施原料的加熱防止熱缺陷的方法加熱溫度要考慮鋼種、原料種類(錠或坯)及斷面尺寸大小等。如鋼錠的加熱溫度比鋼坯的加熱溫度適當?shù)馗咝?，可改善鋼錠的組織，使鋼錠中的偏析與雜質得到一定的擴散。還必須考慮軋制工藝的要求。如：當軋制道次多，軋制溫降大時可適當提高加熱溫度；鍛造開坯時，因加工時間較長，應盡量提高加熱溫度。還須考慮鋼種和規(guī)格大小，大規(guī)格適當提高加熱溫度。除了加熱溫度保證外，還必須有正確的加熱制度。加熱制度指原料在加熱爐中所經歷的溫度升高過程。任務實施原料的加熱對連續(xù)加熱爐可按爐內溫度分為：一段式：只有加熱階段。兩段式：加熱+均熱三段式：預熱+加熱+均熱多段式：預熱段+第一加熱段+第二加熱段+均熱按加熱后出鋼口位置不同可分為端出料與側出料;按金屬在爐內的移動方式可分為:推進式(帶推鋼機)加熱爐、轉底式環(huán)形加熱爐、鏈底式加熱爐及步進式加熱爐。任務實施原料的加熱（加熱制度）1.預熱段(溫度應力期)金屬入爐后,在加熱到500550以前以較慢的速度加熱。鋼的加熱溫度低于700800的加熱段稱為預熱階段。因加熱鋼表面的溫度高，熱膨脹較大,中心的溫度低，熱膨脹較小,所以使金屬表面部分受到壓應力，同時中心受到拉應力。這種應力叫“溫度應力”或熱應力。2.加熱階段溫度大于700800時的加熱階段稱為加熱階段。其塑性顯著提高,不再會由于熱應力而形成裂紋。因此,加熱階段應采用快速加熱,以提高爐子的產量和減少鋼的氧化。3.均熱階段在軋制時使軋制壓力增大,而且由于不均勻變形(如鋼坯彎曲和附加內應力)可能導致軋卡和內裂。因此必須通過均熱階段,使軋件斷面溫度分布趨于均勻，爐溫略低于加熱段。預加熱加熱均熱 任務實施原料的加熱熱時間可通過理論計算，也可以用經驗公式作初步估算。在連續(xù)式加熱爐內加熱時間的經驗公式是：T=KD式中：T加熱時間(h)；D鋼錠或鋼坯斷面的直徑或邊長(cm)；K考慮到鋼的成分及其他因素影響的系數(shù)值任務實施鋼的軋制軋制工序的兩大任務是精確成型及改善組織和性能。1.在精確成型方面要求產品形狀正確、尺寸精確、表面完整光潔。對精確成型有決定性影響的因素是軋輥孔型設計(包括輥型設計及壓下規(guī)程)和軋機調整。目前軋制條件中,溫度的波動,引起輥跳值的變化,從而影響產品精度。只有通過生產過程的自動化,才能最大限度地保持軋制條件的穩(wěn)定。2.在鋼材的組織和性能方面熱軋鋼材的組織和性能決定于變形程度、變形溫度和變形速度。一般說來變形程度越大,三向壓應力狀態(tài)越強,對改善鋼的組織性能越有利。變形溫度應在不產生加熱缺陷情況下盡量提高。變形速度越高生產率越大，軋制速度的提高受到電機能力、軋機設備結構及強度、機械化自動化水平以及咬入條件和坯料規(guī)格等一系列設備和工藝因素的限制。另外,軋制速度的變化通過摩擦系數(shù)的影響,會影響質量指標。任務實施鋼材的軋后冷卻與精整1.軋后冷卻冷卻過程實質上是利用軋制余熱的熱處理過程。冷卻速度或過冷度,對奧氏體轉化溫度及轉化后的組織要產生顯著的影響,選擇不當不但得不到要求的性能,還可能產生白點（由于氫的析出和聚集）、裂紋（由于鋼中內應力的影響）等缺陷,甚至前功盡棄變?yōu)閺U品。冷卻的三種方法：空冷：這是最常用的一種冷卻方法,凡是在空氣中冷卻不會由于熱應力而產生裂紋和最終組織不是馬氏體或半馬氏體的鋼種,均可采用水冷：水冷包括在冷床或輥道上進行噴水、噴霧、浸水和使鋼材通過渦漩流動的冷卻器等幾種方式。堆冷及緩冷：對某些鋼材為了獲得具有較高的強度韌性和塑性等良好的綜合機械性能,在冷床上冷卻到一定溫度后,可采用堆垛冷卻或緩冷坑中冷卻、爐冷及等溫處理等方法。任務實施鋼材的軋后冷卻與精整2.精整鋼材的精整是冷卻、切斷、矯直、酸洗、熱處理、成品表面清理和檢查等后部工序的總稱。最終成品質量檢查的任務是確定成品質量是否符合產品標準和技術要求。檢查的內容取決于鋼的成分、用途和要求,一般包括化學分析、機械性能檢驗、工藝試驗、低倍組織及顯微組織的檢驗等。滾珠軸承鋼的生產工藝謝謝