冷轧薄带板形控制技术-.研究

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1、东北大学硕士学位论文第l章绪论第1章绪论1．1前言随着工业的飞速发展，国内外市场对冷轧薄带的需求量越来越大，对冷轧薄带的质量提出了更高的要求。板形的好坏不仅仅影响到冷轧薄带本身的生产效益，而且对其后续工序(腐蚀、化成等)的顺利生产进行，工艺质量乃至最终产品性能均会造成不同程度的影响。板形控制是冷轧薄带轧制中的核心技术，是提高冷轧薄带成品率和产品质量的关键操作，也是实现高速轧制的基本条件。板形技术是在带材轧制过程中的核心技术，是提高带材成材率，实现高速轧制的基本条件，在带材轧制过程中，受板坯材质、板形、横向厚差、及轧辊表面粗糙度、轧辊热凸度、轧辊弹性变形压扁、轧辊弯曲等

2、因素的影响，随着各个轧制参数的变化，在轧制生产过程中生产产品的板形也在不断地变化，因此合理的控制轧制过程中的各个轧制参数，使他们实现最优组合，这样就可以很大程度的提高成材率，提高生产率，为生产商带来更高的效益。目前国内冷轧薄带板形控制工艺进行的研究尚未成熟。为了赶超国际先进水平，进一步提高众和公司带钢产品的市场竞争力，有영"x东北大学硕士学位论文第1章绪论be卜l■，一，——、I11}}．

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5、}j／⋯r”“(x)]一-～rI．—一be’I’n图1．1带钢横断面厚度变化Fig．1．1ThicknessvariationinstripGI

6、'OS$section(2)楔形即横截面操作侧与传动侧边部标志点的厚度之差，以C∥，表示：Cw，=hf(be—B／2)一hf(B／2一be)(1．2)(3)边部减薄量横截面操作侧或传动侧的边部标志点厚度与边缘位置厚度之差。EM=hf(B／2一be)一hf(B／2一be’)(1．3)Eo=hf(be—B／2)一hf(be’·B／2)(1．4)式中，沈为带材边缘位置，一般取be=5mm；EM为传动侧边部减薄量，％为操作侧边部减薄量。(4)局部高点指横截面上局部范围内的厚度凸起。(5)平直度即板材表观平坦程度，直观上讲是指轧制方向带材的翘曲程度，如图1．2所示：图1．2带材

7、的翘曲程度Fig1．2thebendlevelofstrip在车LCOJ过程中和成品检验时，一直使用着多种平直度测量手段，所以也就存在着多种平商度定义方法。．1)波高R．，法：R，，是自然状态下带材瓢曲表面上偏离检查平台的最大距离，也可以一2．东北大学硕士学位论文第1章绪论四分之一浪、边中复合浪及任意位置局部浪形等，就板型控制而言，通常考虑以下几种主要形式的板形【8】：(1)理想的板形——理想的板形指的是当带材横向内部应力相等时的纯理论情况，并将带材切成条后仍然保持原状。(2)潜在的板形——潜在的板形相当于带材横向内部潜在内部应力的不等，但带材的截面模数又大得足以抵抗

8、飘曲变形情况。具有潜在板形的带材没有外部张力时，切成条后，释放潜在内部应力，形状就变的参差不齐。(3)表观的板形——当带材横向内部应力不相等时，同时截面模数又不能大得足以抵抗瓢曲变形时，出现表观的板形，导致局部的弹性飘曲。在适当的外力下，整体压应力可以减弱到表现的板形转化成潜在的板形水平上。另一方面，除去外部张力并切成条时，就会显示出表现的板形。(4)双重的板形——双重的板形是带材一部分具有潜在的板形，而另一部分具有表现板形。带材一侧边浪或四分之一瓢曲是这种板形形式的典型例子。有载辊缝轧件内应力理论分布口O团硼∞半龠哕洲M边浪中浪四分之一浪边中复合浪图1．4带材的板形

9、缺陷形式Fig1．4Theshapedefectofstrip1．3影响板形的主要因素我们知道衡量板形的两个重要指标是板凸度和板平直度，两者之间是相互制约、相互影响不可分割的。根据带钢平直的条件，对板平直度的控制主要是通过对板凸度控制的，即最终是要归结到对轧机辊缝凸度的控制。因此，如何分配和控制板凸度是板形控制的关键。在带钢冷轧过程中，若视带钢在变形区内无宽展发生，要避免长度延伸不均匀发生，无论是单机架还是串列式连轧机，辊缝的调控必须自始至终保持比例凸度不变，也就是说遵循等比例凸度的原则进行轧制。等比例凸度原则可用下式表示一。：一气一东北大学硕士学位论文第l章绪论方程

10、组，就可以得到以节点位移形式表达的轧辊变形。与其它方法相比，有限单元具有无可比拟的优越性：前提假设少，能模拟复杂的轧辊几何形状、边界条件和复杂的载荷情况，求解精度高，并可以求得整个辊系的位移场和应力场等等。然而，有限元法对计算机的速度和存储大小均要求很高，计算时间开销很大。值得一提的是变厚度平面有限元模型，将辊系处理为若干厚度不等的平面单元组成。模型中对平面单元采用等效厚度计算，中部单元按单元的惯性矩和实型相等确定厚度，接触边界元按单元的压缩变形与Hertz压扁量来确定厚度。该模型取得了较为理想的计算结果【12】。1．4．3轧件塑性变形的研究方法带钢