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1、1,第3章 轧制过程中的前滑和后滑,3.1 轧制时的前滑和后滑 3.2 前滑值的计算3.3 中性角的计算3.4 影响前滑的因素3.5 连轧时前滑及有关工艺参数的确定方法,2,第3章 轧制过程中的前滑和后滑,目的、要求：1）掌握前、后滑的定义及相互关系；2）掌握前、后滑的计算公式及影响前滑的因素；3）熟悉确定中性角的方法；4）熟悉连轧时的前滑及有关工艺参数的确定方法。,前后滑的定义和定量表达式，和轧制参数关系，实验测定和理论计算方法,3,第3章 轧制过程中的前滑和后滑,4,3.1 轧制时的前滑和后滑,3.1.1 前、后滑现象 轧制时，轧件的出口速度大于轧辊在该处的线速度。 轧制时，轧件的入口速度
2、小于轧辊在该处的线速度的水平分量。,前滑(现象）,后滑(现象）,5,3.1.2 前、后滑值的定义及表达式、实验式,1.定义及表达式 通常将轧件出口速度与对应点的轧辊的线速度之差与轧辊线速度之比值称为前滑值。即,前滑值,6,3.1.2 前、后滑值的定义及表达式、实验式,1.定义及表达式 通常指轧件入口速度与轧辊在该点处线速度的水平分量之差同轧辊线速度水平分量之比值。 即,后滑值,7,3.1.2 前、后滑值的定义及表达式、实验式,2.实验式事先在轧辊表面上刻出距离为LH的两个小坑，轧制后，轧件的表面上出现距离为Lh的两个凸包。轧制时间t内的前滑值：,8,3.1.2 前、后滑值的定义及表达式、实验式
3、,换算成热态尺寸：,9,3.1.2 前、后滑值的定义及表达式、实验式,研究前滑的意义： 1.前后滑现象是纵变形研究的基本内容。2.使用带拉力轧制及连轧时必须考虑前滑值。因为在轧机调整时必须正确估计前滑值，否则可能造成两台轧机之间的堆钢，或者因Sh值估计过大而致使轧件被拉断等现象。3.在计算设备的实际工作时间时，应考虑到前滑数值。同一轧制，如果前滑值愈大，则生产率愈高。因此，要提高生产率就应该考虑前滑。 4.研究外摩擦时必须计算前滑。,10,3.1.3 前滑、后滑及延伸系数间的相互关系,按秒流量相等的条件:,11,3.1.3 前滑、后滑及延伸系数间的相互关系,结论 :1.延伸由前、后滑构成。2.
4、咬入角、延伸系数一定时，前滑值增加，后滑值就必然减少。3.当和v已知，轧件进出辊的实际速度vH和vh决定于前滑值Sh。讨论：延伸越大，前滑越大？,12,3.2 前滑的计算式（忽略宽展，根据秒流量体积相等）,此即E.Fink前滑公式,13,3.2 前滑的计算式（忽略宽展，根据秒流量体积相等）,此式反映出，前滑Sh是辊径D、轧件厚度h及中性角的函数。1.D、=C，前滑与h，双曲线关系 Shf(h) D=300mm =52.h、=C，前滑与D，直线关系 Shf(D) h=20mm =53.h、D=C。前滑与，抛物线关系 Shf() h=20mm D=300mm,14,当很小时，可取简化为：此即S.
5、Ekelund前滑公式,3.2 前滑的计算式（忽略宽展，根据秒流量体积相等）,15,因为D/h1，忽略掉上式中的1，则有 此即D. Dresden公式,3.2 前滑的计算式（忽略宽展，根据秒流量体积相等）,16,1.假设均匀变形设p、t沿接触面均匀分布,3.3 中性角的计算,17,经过简化整理得： 此即费因别尔公式当Qh = QH = 0 时，=/2（1-/2f）当 = f = ;max=/4 当 = 2时 =0,3.3 中性角的计算,18,2.实际轧制时，p、t沿接触弧不均匀分布。1）全滑动（1）忽略弹性变形（2）考虑弹性变形 R 考虑轧辊弹性压扁的轧辊半径,3.3 中性角的计算,采利柯夫
6、公式(板带生产）,Bland-Ford 公式（冷带）,19,2.实际轧制时，p、t沿接触弧不均匀分布。2）全粘着,3.3 中性角的计算,Sims解（热带）,20,1.概念：A.剩余摩擦力：摩擦力除了克服一切咬入阻力外还有剩余。由实现轧制过程的咬入条件知， TxPx T0 （剩余摩擦）这部分剩余的摩擦力用于增加金属塑性流动的速度。,3.4 影响前滑的因素,21,T，金属塑性流动速度，所以前滑值升高。由vh=v（1+Sh）2T反映在2当，剩余摩擦，所以前滑值降低。,1. 概念,22,1）压下率（=h/H） 的影响 ，Sh 。 h=C Sh 因为 ， 金属移动体积， Sh 。 同时= C H=C 或
7、 h=C ？ Sh ？,2.影响前滑的因素,23,2）轧件厚度的影响轧后轧件厚度h ， Sh 。因为h ，所以h，金属移动体积，Sh。,2.影响前滑的因素,24,3）辊径D的影响: D.Dresden公式 D，, Sh 当辊径D400mm时，前滑值Sh随D而增加的较快；当辊径D400mm时，前滑值Sh增加的较慢，这是因为（1）D，v使f，则剩余摩擦力（2）D，变形区长度l，纵向阻力， B 延伸相应地也减少。这两个因素的共同作用，使前滑值增加的较为缓慢。,2.影响前滑的因素,25,3）辊径D的影响,2.影响前滑的因素,26,4）摩擦系数 f 的影响 摩擦系数f ，剩余摩擦力， Sh 。 凡是影响
8、摩擦系数的因素都影响前滑。,2.影响前滑的因素,27,5）轧件宽度的影响,2.影响前滑的因素,28,5）轧件宽度的影响轧件B一定值时（40mm），随B，Sh ； B一定值时（40mm），随B，Sh = C。因为，轧制时，B l， B，横向阻力， B ，金属向延伸方向流动的多，Sh 。当B大于一定值时，达到平面变形条件，轧件宽度对宽展不起作用，故B=0 ，延伸（系数）为定值，所以前滑值不变。 ln（1/）+ ln + ln=0,2.影响前滑的因素,29,6）张力的影响Qh，金属向前滑区流动 阻力减少，Sh QH，金属向后滑区流动 阻力减少，SH ,2.影响前滑的因素,30,7）孔型形状的影响 沿
9、轧件宽度方向孔型周边各点的前滑值不同。 前滑值 沿孔型宽度各处不等，前滑值常取平均值。,2.影响前滑的因素,31,3.5.1 连轧关系和连轧常数,3.5 连轧时前滑及有关工艺参数的确定,连轧时保证正常轧制的条件是轧件在轧制线上每一机架的秒流量体积必须保持相等。,32,忽略前滑，即 连轧关系：连轧时轧件在轧制线上每一机架的秒流量保持相等的这种关系。,3.5.1 连轧关系和连轧常数,33,连轧常数：轧件在各机架轧制时的秒流量相等，即为一个常数，该常数称为连轧常数。,3.5.1 连轧关系和连轧常数,34,3.5.2 前滑系数和前滑值,35,3.5.2 前滑系数和前滑值,36,一般连轧时 机组与机组之
10、间，堆钢轧制； 同机组内的机架与机架之间，拉钢轧制。 利：不会被拉断,拉缩。 弊：容易折叠、缠辊、跑偏。 利：不会出现因堆钢而产生事故； 弊：轧件头、中、尾尺寸不均。为减少头尾尺寸超差，除采用微量拉钢 （微张力轧制）外，尽可能缩小机架间距。,3.5.3 堆拉系数和堆拉率,堆钢轧制,拉钢轧制,37,1.堆拉系数K：轧件出、入口处的秒流量之比。 当K1，拉钢轧制。如：线材轧制，粗、中轧机组 ：K=1.021.04 精轧机组： K=1.0051.02 K1，堆钢轧制。 线材机组间通过调节电机的转数，控制堆钢系数,3.5.3 堆拉系数和堆拉率,38,考虑堆钢或拉钢后的连轧关系：,3.5.3 堆拉系数和
11、堆拉率,39,2.堆拉率：轧件出、入口秒流量体积差的相对值 当0时，拉钢轧制； 0时，堆钢轧制。,3.5.3 堆拉系数和堆拉率,40,此时连轧关系： K与的关系为：,3.5.3 堆拉系数和堆拉率,41,3.5 连轧时前滑及有关工艺参数的确定,结论 :从理论上讲，连轧时各机架的秒流量相等，连轧常数是恒定的。但当考虑了堆钢和拉钢的操作条件后，实际上各机架的秒流量已不相等，连轧常数已不存在，而是在建立了一种新的平衡关系下进行生产的。,42,1.写出连轧堆拉系数及堆拉率的表达式，并说明在什么情况下堆钢，拉钢。2.用直径1120mm粗轧机开坯。已知坯料厚度400mm，摩擦系数为0.35，在极限咬入条件下
12、，前滑值为多大。3.已知轧辊的圆周线速度为3m/s，前滑值为8%，试求轧制出口速度。 4. P272，1）、3）题,习题三,43,5.某热轧带钢轧钢厂在生产过程中发现每隔3秒带钢表面出现有规律的凸峰，相临峰间距为80m，轧辊线速度为24m/s，试求前滑值。6.前滑是延伸的一部分，能说延伸越大前滑也越大吗?为什么?7.摩擦系数越大，前滑与宽展均增大是否矛盾?为什么?8.咬入角越大，其中性角也越大对吗?为什么?,习题三,44,9.若在轧辊辊面磨光但不加润滑的条件下冷轧薄板，若偶然将一小滴油掉在板面上，问此钢板轧制时会出现什么现象? (提示：用摩擦系数对宽展和前滑的影响来说明，并注意上下板面润滑条件、摩擦系数不同)。,习题三,
