板带轧制毕业论文

板带轧制毕业论文

1 轧制过程

轧制过程是由轧件与轧辊之间的摩擦力将轧件拉进不同旋转方向的轧辊之间使之产生塑性变形的过程。金属材料尤其是钢铁材料的塑性加工，90%以上是通过轧制完成的。由此可见，轧制工程技术在冶金工业及国民经济生产中占有十分重要的地位。

轧制工艺按照产品类型可以分为板带轧制、管材轧制、型材轧制以及棒、线材轧制四种基本类型; 按生产工艺可以分为热轧和冷轧工艺;按厚度可分为薄板（厚度<4mm）、中板（厚度4~20mm）、厚板（厚度20~60mm），特厚板(厚度>60mm、最厚达700mm) 。在实际工作中，中板和厚板统称为"中厚板"。

轧制过程是将金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状），因受轧棍的压缩使材料截面 减小，长度增加的压力加工方法，这是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产型材、板材、管材。

2 轧制变形理论

2.1 轧制变形区

轧制时轧件在轧辊作用下发生变形的部分称为轧制变形区。

2.2 简单理想轧制及几何变形区

简单理想轧制的条件：轧辊直径相同、转速相等、轧辊为圆柱形刚体、轧件为均匀连续体，轧制时变形均匀，轧件为平板。

几何变形区：轧件与轧辊接触面之间的几何区，即从轧件入轧棍的垂直平面到轧件出轧辊的垂直平面所围成的区域ACBD。

2.3 简单轧制时变形区参数间的关系

1）咬入角轧件被咬入轧辊时轧件和轧辊最先接触点和轧辊中心的连线与两轧辊中心连线所构成的角度。

2）变形区长度轧件和轧辊接触圆弧的水平投影长度。两轧辊直径相等时:

3）接触面积接触面水平投影面积。解析算式如下：

2.4 变形理论

2.4.1沿轧件断面高度方向上的变形分布不均匀

带钢表面粗晶区的形成和轧制状态有关 :

1）轧制时 ，由于摩擦力的存在 ，在轧件和轧辊接触部位存在难变形区 ，当轧制润滑条件不好时，容易在表面层产生粗晶区，可以通过开启机架间冷却水来改善润滑。

2）沿轧件高向上变形分布是不均匀的，表面层变形小。压下量分配不合理时 ，使得轧件表面层变形量小，从而产生粗晶。

2.4.2 不均匀变形理论:

1）沿轧件断面高度方向上的变形、应力和金属流动分布都是不均匀的。

2）在几何变形区内，在轧件与轧辊接触表面上，不但有相对滑动，而且还有粘着，在粘着区轧件与轧辊之间无相对滑动。

3）变形不但发生在几何变形区内，也产生在几何变形区以外，其变形分布都是不均匀的，轧制变形区分为变形过渡区，前滑区，后滑区和粘着区。

4）在粘着区有一个临界面，在这个面上金属的流动速度分布均匀，且等于该处轧辊的水平速度。

3 几种轧制工艺介绍

3.1 异步轧制

异步轧制是一种速度不对等轧制，上下工作辊表面线速度不等，以降低轧制力；因此又称差速轧制，也称搓轧。异步轧制用于轧制双金属板，将引起轧件的弯曲变化，异步轧制可以调节双金属板的弯曲曲率，而且在同一异步比的条件下，两金属组元的厚比在某一变形程度条件下，可以得到平直的轧件。异步轧制是一个新的轧制工艺，有许多优点。采用异步轧制可以大大地降低轧制力，所以设备重量轻，能耗低，轧机变形小，产品精度高；减少了轧辊的磨损和中间退火，降低了生产费用；轧制道次少，生产率高；轧机可轧厚度大。异步轧制不但适用于冷轧板带，并且可以用于热轧板等，是一项很有发展前途的生产工艺。异步轧制的不足主要是容易引起轧机震颤。

3.2 累积叠轧焊

累积叠轧焊( accumulative roll bonding，ARB) 是将表面进行脱脂、加工硬化等处理后尺寸相等的两块薄板材料在一定温度下叠轧并使其自动焊合，然后重复进行相同的工艺反复叠片、轧制焊接，从而使材料的组织得到细化，夹杂物均匀分布，大幅度提高材料的力学性能。

3.3 双驱动轧制

双驱动轧制常用于环件加工，其基本工作原理与常规环件轧制基本相似，不同之处在于双驱动轧制过程中芯辊上加载一个驱动力矩，使得芯辊的转动方式由随动转动变为自主驱动控制转动。环件双驱动轧制设备是在常规环件轧制设备的基础上将芯辊部件改成带液压驱动旋转的芯辊，能够实现芯辊自主运动。在驱动辊和芯辊旋转作用下，环件连续进入由驱动辊与芯辊构成的轧制孔型。由于芯辊自主运转并不随环件运转，在轧辊与环件表面摩擦力的作用下，环件内、外表面材料旋转速度不相匹配，犹如环件内、外表面材料发生搓动，增大了环件组织的塑性变形量使得环件产生连续局部塑性变形。壁厚减小、直径扩大、截面轮廓成形的同时，环件内部组织因产生较大的塑性变形而改善零件的组织性能。环件经反复多转轧制使直径达到预定值时，环件外表面与信号辊接触，驱动辊停止进给运动，环件双驱动轧制过程结束。轧制过程中，导向辊的导向运动保证了环件的平稳转动。

刘宏民的科研生涯

刘宏民的科研生涯如下：

1982年，刚从东北重型机械学院（燕山大学的前身）冶金机械专业毕业的刘宏民又考上了该校的硕士研究生，继续从事轧钢设备及工艺方向的研究工作。在选择自己的研究课题时，刘宏民面临了一次人生的重大抉择。刘宏民当时从事的是钢材产品中最主要的产品。

板带钢的板形控制理论的研究工作。板形是板带材的重要质量指标，板带轧机是板带材生产的关键设备，板形控制是大中型板带轧机的关键技术和高难度技术。当时我国板形控制技术整体水平与国际先进水平相比相对落后，制约板形控制技术提高的瓶颈。

是关于板形理论和控制数学模型的研究滞后于技术的发展，缺乏先进的板形控制模型。当时，在板形基础理论研究方面主要依赖国际上占主导地位的“变分法”、“三维差分法”、“有限元法”、“边界元法”等理论方法。面对我国板形控制理论自主创新能力不强。

特别是核心竞争力不强，存在着较大的对外依赖的现状，刘宏民决心走前人未走过的自主创新之路，用自主创新的科研成果推动科学和技术的发展进而推动社会进步，做出中国学者对人类的科学技术应有的贡献，即使可能浪费几年的时间甚至冒更大的风险，也在所不惜。

目标确定之后，刘宏民便义无反顾地踏上了充满风险、挑战和希望的自主创新之路。经过5年持之以恒的探索和努力，刘宏民终于在1987年攻读博士学位期间首次提出了一种新的具有自主知识产权的应用于板带轧制过程仿真的一种新的数值计算方法“条元法”。

以“条元法”为新的板形控制理论的核心和特色，刘宏民教授及其所领导的课题组又进一步提出了完整、系统、实用的板形控制理论模型体系，在板带轧机板形控制的理论模型研究、仿真软件开发和工程技术提升方面做出了重大的、创造性的成就和贡献。

其科研课题《板带轧机板形控制的理论体系、数学模型、仿真软件及其应用》经过近20年的逐步完善和发展，成功地应用于国内宝钢、攀钢、邯钢、西南铝加工厂、西南精密带钢厂等大型钢铁企业，取得了巨大的经济效益，仅在近5年内就获得2亿元的经济效益。

刘宏民教授的上述成就和贡献，具有独立的知识产权，他丰富和发展了板形控制理论，形成了自己的特色。为板带轧机板形控制模型的研究开发提供了理论基础和数字仿真工具。为提升我国板带轧机板形控制水平，实现核心技术国产化，做出了重要贡献。

刘宏民在科研领域为国家和社会做出的突出贡献得到了党和国家的充分肯定，刘宏民教授是国务院政府特殊津贴专家，教育部优秀教师，国家百千万人才工程1997年度第一、二层次人选。刘宏民教授承担了多个国家与河北省的科研项目与课题，其中模拟轧制过程条元法。

1996年12月获原机械工业部科技进步二等奖；板形控制的机理模型与条元分析方法，2003年1月获教育部提名国家科学技术奖自然科学二等奖；工程三维轧制理论及其应用，1997年3月获原国家教委科技进步二等奖（甲类：自然科学奖）；板形理论及其应用。

1998年12月获国家机械工业局科技进步一等奖；板带轧机板形控制的理论体系、数学模型、仿真软件及其应用，2003年12月获河北省科技进步一等奖，2004年12月获国家科技进步二等奖。刘宏民教授先后出版专著两部，在国内外发表学术论文100余篇。

刘宏民教授兼任全国高等教育学研究会理事、中国机械工业科学技术奖重型机械专业评审委员会委员等职务。

扩展资料：

个人成就

承担国家“863” 高新技术项目、国家自然科学基金和 “211工程”重点建设项目等多项重要研究项目，取得了一批重要成果。部分研究成果在企业应用产生了良好的经济和社会效益。在国内外学术期刊上发表论文180余篇。

其中70余篇被SCI收录，申请国家发明专利6项，其中2项获得批准，2004年荣获“全国优秀教师”称号，并被评为“河南省特聘教授”。

参考资料来源：百度百科-刘宏民

板带轧制中特别重视粗轧后的保温措施和手段,为什么?

要是温度不够的话，整个就不达标就要重新生产。板带轧制是液体铝连续通过旋转的结晶器制成毛坯同时轧制成为板带的一种金属铸轧方法。

影响板带轧制中厚度波动的因素有哪些

自己归纳一下：
1、坯料性能波动；
2、轧制速度变化；
3、轧制张力变化；
4、润滑条件改变；
5、轧辊圆度不均、工作辊或者支承辊轴承座、辊颈问题
6、其他设备问题，测厚仪问题、液压问题等等