精密不锈钢带的拉伸弯曲矫直

一 占f 太钢译文 j ， 雅 ·59 · 精密不锈钢带的拉伸弯曲矫直 导 言 不锈钢、高镍合金、高强钢和钛金属在 专门的森吉米尔或桑德维克多辊轧机上轧制 0．05～0．8ram厚的冷轧薄带时，都属于难变 形金属 多辊轧机的主要特点是 ：①工作辊径小， 例如直径只有 30～75mm~②有多重支承辊， 即有 20个重叠排列的辊子 ；⑧施以钢带高的 张力；④需要大量的溜滑和冷却油。 这些特点，特别是小工作辊 ，对不锈钢 的冷轧有许多优点，这些优点是 ：①压下量 大，例如每道次压缩率达 25 }②成品厚度 非常薄，例如可轧到 0．05mm厚j③能精确 地控制尺寸，例如达到土2pm的公差{④宽 展小 ．无边裂发生；⑤容易更换工作辊，钢 带表面光洁；⑥能耗低。 小工作辊的主要缺点是：尽管有支撑辊 (20个辊子重叠排列)，但是在很高的轧制压 力下工作辊会产生弯曲和扭曲，从而导致钢 带 板形”不好 这种缺陷在压下量大和钢 带薄时更为严重 钢带的 “板形 缺陷 图1中绘出了各种典型的 “板形”缺陷 现将每一种 板形 缺陷的特征和产生原因 叙述如下 。 1)边浪 是钢带边部的压下量比中部大而形成的 缺陷 主要原因是坯料的形状不好，工作辊 弯曲和带钢张力小。其表现形式是在一个边 ；抗 了 妇7t 或两个边上出现波浪 ，当波幅高而频率低 时，出现的波浪严重。 2)1／4中间浪 在钢带的边与中心的一半处 (距边 1／4 处)的压下量比其它处大形成的缺陷。主要 原因是坯料形状不好和中间辊辊形曲线不正 确或位置不正确造成的 3)中间浪 与边浪相反，是在钢带中心的压下量比 边部大形成的缺陷 4)瓢曲 是在钢带厚度方向上的应力不同形成的 缺陷。主要原因是工作辊在瘩平方向弯曲和 上下工作辊的表面状态润滑条件和工作辊磨 损发生变化的结果。其表现形式是横向卷起 形成 “漏斗”形。 5)翘曲 在钢带整个厚度方向上的压下量不同形 成的缺陷。主要原固与瓢曲的相近，虽然钢 卷环绕小直径的辅也会产生翘曲，其表现是 长度方向上的卷曲。 6)镰刀弯 在钢带宽度一半的压下量略大一些时形 成的缺陷。其表现很象一个很宽的单边浪．这 种浪有很低的渡幅和很长的波长。主要原因 是坯料的 “板形”不好 ，或中间辊的位置不 对称造成的。其表现是钢带边稍徽弯曲+这 种弯曲在纵切后更 明显． 板形问的解决 锕板的 “板形 ”有机器安装的影响，但 维普资讯 http://www.cqvip.com ·60· 1996年第 3期 操作者的技能水平或辊子的技术状况 ，却能 从根本上决定最终。板形 的种类和程度。在 解决 “板形 问题中起重要作甩的因素是 ① 精确的工作辊形状{②精确的锥形辊形状}③ 正确设定张力{④压下量较小；⑤较低的速 度。 图 1 为了生产平直钢带，要依靠一些补救措 施。有两种可行的 ： 1．通过两辊或四辊轧机进行矫直 对于软的、完全退火的材料 ，可以甩这 种方法生产出商韭等级的平直钢带，即对轧 后钢带经过光亮退 火，施 以小变形量的冷 轧。 诚然，这种产品不是理想的 ，由于不均 匀应力作用的结果，通常板形不稳定。但经 进一步加工后，可能消除不稳定性。经冷冲 压和压制生产的零件，可能困畸变受到损害。 该不可对高强钢进行 加工，例如 301级弹簧钢。 该工艺仅仅适用于商业级的平直标准， 不能生产出符合特殊用逢的专门产品。 2．伸长弯曲的矫直 (SBL) 在完全软化和大张力平整条件下，采用 拉伸弯曲矫直是 目前唯一能消除带钢应力的 方法。在这个矫直过程中，钢带是在可控制 的张力下拉伸，-在此过程中钢带经过一组位 置稍微偏置的辊子而产生弯曲，使钢带轻微 的拉伸。拉伸量的大小根据进料板形的不同 而在宽度、厚度和长度方向上各异。矫直后 整个钢带内的应力分布更加均匀，板形更加 平直，即使在纵切、落料、冲压、成形和磨 光处理后也是如此。本来，前面论厦的各种 “板形 缺陷都是由于轧制时延伸不均造成 的。而拉伸弯曲矫直过程，则是对变形不足 的区域施以附加张力，使板形缺陷减少 90 以上 。 最初购买拉伸弯曲矫直线豹工厂 ，往往 都存在钢带不平直的严重问题，这些厂都有 较宽的精密轧机，而钢带越宽不平直问题越 严重。近 5年内不少其它工厂也陆续采用了 拉伸弯曲矫直。现在欧洲所有的精密带钢生 产厂都有了这种设备。 平直度的要求 要求平直度高的理由有三个：美观、精 确和经济。 第一是美观。这是精密带钢生产厂最优 先考虑的起码要求。该产品的有些用途包括 甩作房顶和蜜内、室外装饰材料 ，在这些地 方波纹是看不出来的。平直钢带的好处是消 耗低，因而降低了成本，又扩大了产品销售 的机会。 钢带平直度差 ，是用户以带钢作原料 ，在 高冲床上进行冲孔、落料和戚形处理时的主 要问题。平直度差可能是从波纹到边浪的各 种 “板形”缺陷造成的。边浪也可能是用 500mm宽的带钢纵切成窄带钢时产生的。用 在其它地方的钢带则要求很高的平直度。饲 如．计算机光盘用材料、制动器底板、手用 工具和机器零件。 流水线生产就会发现 ，如果钢带平直度 很好 ，钢带会高速运行 ，很少出现废品，并 且准备时间更快。每当甩户强烈要求降低成 本时．获得平直度高的钢带，将具有更大的 吸引力。 维普资讯 http://www.cqvip.com 太钢译文 ·61· LEE带钢有限公司的拉伸弯曲矫直 LEE带钢有限公司选 用的机器是德国 Pforzheim 的 Ungerer厂在 1994年制造的。 该机器有 23个矫直辊、带钢张力可达 12t，能 有效地矫直厚度达 0．8mm、宽为 500mm的 不锈钢带钢。平整前抗张强度可超过 200N／ mlTi 。平直度的提高也是引人注目的。 因为钢带的板形在整个钢卷长度上是变 化的。在钢卷头部矫直时，矫直机尚未调整 好，不可能立即获得好的板形。理想的方法 是不论原始板形如何 ，通过一个反馈回路连 续地进行调节，以得到好的板形为止。 LEE带钢有限公司通过采用先进的计 算机控制系统 ，获得了平直度高的钢带。该 控制系统称为 Strechomat(图 3略)，是 由 Ungerer厂和制造的。 这台现代化的设备 ，其技术基础是安装 在生产线上的扇形应力测量辊。当钢带由辊 上通过时，作用于每个扇形段上的力即被测 量出来，经计算机计算后，向矫直机的支承 辊不断地发出指令，从每个卷的开始直至带 钢尾端连续地修正板形，以生产出平直度高 的钢带。 不仅可以生产非常平直的带钢，也可以 生产不平度控制到一定程度的带钢。因为一 定程度的不平度．比如中间浪只要不影响下 一 工序的使用或最终使用，就允许其存在。此 外．钢带板形的连续贮存在在线计算机 内．可以用图形打印出以供用户作证据。这 样 ，每个钢卷全长上的板形或不平直就得到 了控制 。 结 语 ’ 1)现在已能提供高精冷轧不锈钢卷 ，板 形可以根据需要来提供。 2)计算机控制的反馈系统，可提供整个 钢卷板形的原始记录。 3)Lee带钢有限公司的拉伸弯曲矫直线 可以处理经退火或平整后的不锈钢带 ，带钢 厚度最大为0．8mm，宽度为 500ram。 译自 《不锈钢工业 》(英文)1995年 3期 ＼ 维普资讯 http://www.cqvip.com