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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,5 不对称轧制理论,5.1异步轧制理论,5.1.1异步轧制基本概念及变形区特征,1）,异步轧制,:指两个工作辊表面线速度不相等的一种轧制方法。,2）异步轧制的突出优点,轧制压力低，轧薄能力强，轧制精度高，适宜轧制难变形金属及极薄带材。,3）实现异步轧制过程的两种方法,两个工作辊辊径相同，转速不同,两个工作辊转速相同，辊径不同。,4）异步轧制的形式,根据穿带形式的不同，异步轧制常见的有四种形式分别为：,拉直式异步轧制,“S”式异步轧制,在生产中多见拉直式异步轧机,恒延伸式异步轧制,单机连轧式异步轧制,5）变形区特征,由于两个工作辊的线速度不同，轧制时变形区金属质点的流动规律和应力分布均有别于同步轧制。慢速辊侧的中性点向变形区入口侧移动，快速辊侧中性点向变形出口侧移动,当两轧辊有不同速度时,慢速辊侧的中性点向变形区入口侧移动,快速辊侧中性点向变形出口侧移动,由于上下轧辊速度不同导致变形区内上下表面的摩擦力方向完全相反，形成了“搓轧区”。称为全异步轧制。,当中性点受某些条件限制不能移到出、入口处时，变形区可能出现后滑区和前滑区，这样，变形区就可能两种情况。,后滑区和搓轧区二者组成,后滑区、搓轧区和前滑区三者组成,影响搓轧区的因素,异速比（主要）,轧件在慢速辊侧的前滑值,轧件的道次延伸系数,影响结果：,变形区由后滑区和搓轧区组成,搓,轧区的大小、是否出现前滑区和后滑区及其前滑和后滑区的大小,取决于,变形区由后滑区、搓轧区和前滑区组成,变形区全部由搓轧区组成,变形区由后滑区和搓轧区组成,以上几种状态是生产中常见的。根据、i和S,M,的,不同可能还会出现若干种变化,5.1.2异步轧,制,制压力,异步轧制,时,时变形区,内,内存在着,搓,搓轧区，,单,单位压力,沿,沿接触弧,的,的分布曲,线,线削去同,步,步轧制时,单,单位压力,峰,峰值,，,，,使,使平均单,位,位压力减,小,小，从而,使,使总轧制,压,压力降低,。,根据轧制,时,时变形区,实,实际状态,，,，采用工,程,程法推导,出,出常见的,两,两种变形,区,区平均单,位,位压力公,当变形区,只,只有搓轧,区,区组成时,，,，平均单,位,位压力为:,变形区由,后,后滑区和,搓,搓轧区组,成,成,实验结果,同步结果,异步结果,在延伸系,数,数一定的,条,条件下，,异,异速比大,，,，平均单,位,位压力越,小,小;当延,伸,伸系数和,速,速比一定,时,时，轧件,越,越薄。轧,制,制压力降,低,低的幅度,越,越大,5.1.3,异步轧制,的,的变形量,及,及轧薄能,力,力,异步轧制,使,使轧制压,力,力明显降,低,低，相同,的,的轧制压,力,力异步轧,制,制可以获,得,得比同步,轧,轧制更大,的,的道次压,下,下量或延,伸,伸系数。,异步轧制,可,可以大压,下,下轧制，,轧,轧件越薄,这,这种优势,越,越突出。,异步轧制,突,突出特点,是,是轧薄能,力,力极强，D/h=25000,同步轧制D/h=1500-2000,异步轧制,能,能轧薄的,根,根本原因,变形区内,的,的搓轧区,改,改变了轧,件,件的应力,状,状态，由,于,于剪切变,形,形的存在,，,，使异步,轧,轧制的轧,薄,薄能力大,幅,幅度提高,。,。,5.1.4异步轧,制,制的轧制,精,精度,根据异步,轧,轧制穿带,及,及轧制特,点,点的不同,，,，轧制精,度,度可分为:,异,步,步,恒,恒,延,延,伸,伸,轧,轧,制,制,拉,直,直,异,异,步,步,轧,轧,制,制,1,）,）,恒,恒,延,延,伸,伸,异,异,步,步,轧,轧,制,制,的,的,轧,轧,制,制,精,精,度,度,根,据,据,体,体,积,积,不,不,变,变,定,定,律,律,，,，,忽,忽,略,略,宽,宽,展,展,有,有,当,带,带,材,材,出,出,口,口,速,速,度,度,与,与,入,入,口,口,速,速,度,度,比,比,值,值,保,保,持,持,不,不,变,变,，,，,以,以,及,及,延,延,伸,伸,系,系,数,数,数,数,保,保,持,持,恒,恒,定,定,时,时,，,，,可,可,得,得,可,见,见,，,，,恒,恒,延,延,伸,伸,轧,轧,制,制,时,时,随,随,着,着,带,带,材,材,厚,厚,度,度,的,的,减,减,薄,薄,，,，,可,可,以,以,保,保,持,持,相,相,对,对,厚,厚,度,度,差,差,不,不,变,变,或,或,绝,绝,对,对,厚,厚,差,差,成,成,等,等,比,比,例,例,下,下,降,降,恒,延,延,伸,伸,轧,轧,制,制,随,随,着,着,厚,厚,度,度,的,的,减,减,薄,薄,可,可,以,以,明,明,显,显,地,地,提,提,高,高,轧,轧,制,制,精,精,度,度,实,现,现,恒,恒,延,延,伸,伸,轧,轧,制,制,有,有,两,两,种,种,方,方,式,式,“S,”,”,异,异,步,步,轧,轧,制,制,异,步,步,恒,恒,延,延,伸,伸,轧,轧,制,制,异,步,步,恒,恒,延,延,伸,伸,轧,轧,制,制,实,实,验,验,2,）,）,拉,拉,直,直,异,异,步,步,轧,轧,制,制,的,的,轧,轧,制,制,精,精,度,度,带,材,材,轧,轧,制,制,的,的,精,精,度,度,主,主,要,要,取,取,决,决,于,于,原,料,料,厚,厚,度,度,、,、,变形,抗,抗力,、,、,摩擦,系,系数,、,、,轧辊,偏,偏心,及,及油,膜,膜厚,度,度诸,因,因素,，,，,2）,拉,拉直,异,异步,轧,轧制,的,的轧,制,制精,度,度,与常,规,规轧,制,制相,比,比，,异,异步,轧,轧制,可,可以,大,大幅,降,降低,轧,轧制,压,压力,，,，因,此,此，,拉,拉直,异,异步,轧,轧制,的,的塑,性,性曲,线,线斜,率,率M,，,，要,明,明显,低,低于,同,同步,轧,轧制,的,的塑,性,性曲,线,线斜,率,率M,，,，故,有,有,在原,料,料相,同,同时,，,，即,拉,拉直,异,异步,轧,轧制,的,的精,度,度要,高,高于,同,同步,轧,轧制,（1,）,）变,形,形抗,力,力,（2,）,）原,料,料精,度,度,5.1.5异,步,步轧,制,制的,振,振动,问,问题,如果,有,有关,工,工艺,参,参数,选,选择,不,不当,，,，异,步,步轧,制,制常,会,会出,现,现振,动,动现,象,象，,结,结果,会,会造,成,成沿,带,带材,表,表面,横,横向,产,产生,明,明暗,相,相交,的,的条,纹,纹。,1）,异,异步,轧,轧制,的,的振,动,动形,式,式,自激,振,振动,：,：,受迫,振,振动,2）,影,影响,因,因素,自激,振,振动,频,频率,与,与轧,制,制速,度,度无,关,关,主,主要,取,取决,于,于变,形,形参,数,数,异步,速,速比i、,摩擦,系,系数f和,传,传动,系,系统,的,的刚,度,度,受迫,振,振动,频,频率,与,与轧,制,制速,度,度相,关,关，,它,它主,要,要取,决,决于,传,传动,系,系统,齿,齿轮,精,精度,及,及传,动,动平,稳,稳性,针对,上,上述,振,振动,特,特点,，,，提,高,高轧,机,机有,关,关部,件,件的,制,制造,精,精度,和,和刚,度,度、,调,调整,轧,轧制,工,工艺,参,参数,使,使i,，,，采,用,用良,好,好的,润,润滑,剂,剂，,可,可以,避,避免,振,振动,现,现象,的,的产,生,生。,异步,速,速比i不,能,能过,大,大，,一,一般,应,应小,于,于1,4,异步,速,速比,过,过大,对,对稳,定,定性,不,不利,在拉,直,直异,步,步轧,制,制中,，,，应,保,保持,延,延伸,系,系数,大,于,于异,步,步速,比,比i,。,。轧,制,制时,应,应保,持,持前,张,张应,力,力大,于,于后,张,张应,力,力。,大量,实,实验,证,证明,，,，按,照,照上,述,述原,则,则选,择,择参,数,数，,异,异步,轧,轧制,就,就能,稳,稳定,运,运行,。,。,5.1.6异,步,步轧,制,制有,关,关参,数,数的,选,选择,5.2,轧,轧辊,直,直径,不,不对,称,称(,异,异径)轧,制,制理,论,论,5.2.1概,述,述,异径,轧,轧制,：指,在,在板,带,带材,生,生产,中,中，,两,两工,作,作辊,的,的线,速,速度,基,基本,相,相同,而,而直,径,径与,转,转速,相,相差,很,很大,的,的轧,制,制状,态,态。,异径轧,制,制利用,一,一个直,径,径很小,靠,靠摩擦,传,传动的,工,工作辊,，,，通过,减,减小接,触,触面积,和,和单位,压,压力来,大,大幅度,降,降低轧,制,制压力,和,和能耗,。,。,同时又,采,采用另,一,一个足,够,够大的,工,工作辊,来,来传递,轧,轧制力,矩,矩和提,高,高咬人,能,能力，,必,必要时,还,还可采,用,用侧弯,辊,辊以控,制,制板形,异径轧,制,制可取,得,得增大,压,压下量,、,、减少,道,道次、,提,提高轧,机,机轧制,效,效率和,轧,轧薄能,力,力，提,高,高产品,厚,厚度精,度,度和板,形,形质量,的,的效果,。,小工作,辊,辊被动,大工作,辊,辊主动,侧弯辊,异径轧,制,制可以,通,通过将,一,一个游,动,动工作,辊,辊的直,径,径大幅,度,度减小,，,，而达,到,到大幅,度,度降低,轧,轧制压,力,力和力,矩,矩的效,果,果及由,此,此带来,厚,厚度精,度,度的提,高,高,降,低,低能耗,等,等效果,。,。,5.2.2异,径,径轧制,原,原理与,工,工艺特,点,点,根据实,测,测和计,算,算得到,低,低碳带,钢,钢轧制,力,力的实,测,测与理,论,论曲线,。,。,由图可,见,见,压力下,降,降的幅,度,度，随,异,异径比,值,值的增,加,加而稳,定,定地增,大,大,当异径,比,比等于3时，,轧,轧制压,力,力可下,降,降约50%。,只要异,径,径比值,一,一定，,即,即可稳,定,定地得,到,到一定,的,的降压,效,效果，,而,而与压,下,下量的,变,变化关,系,系不大,异径轧,制,制的降,压,压效果,大,大的原,因,因,主要是,由,由于,变形区,长,长度,，即接触面,积,积的缩小,显,显著和单位轧,制,制压力的显著,降,降低所,致,致。,在相似,的,的轧制,条,条件下,，,，轧制,压,压下量,相,相同时,，,，异径,轧,轧制和,对,对称轧,制,制的变,形,形区长,度,度之比,为,为:,因而随异径,比,比x增大，l,异,/l,对,比值减小。,异径轧制时,平,平均单位压,力,力的降低显,著,著原因,1)变形区,长,长度大幅度,缩,缩减，使金,属,属流动的纵,向,向摩擦阻力,大,大为减小，,降,降低了其应,力,力状态系数,减小了一个,工,工作辊的直,径,径，使其咬,人,人角增大，,增,增大了正压,力,力的水平分,量,量，改变了,轧,轧件的应力,状,状态。,异径轧制平,均,均单位压的,降,降低显著原,因,因的理论验证,根据压力分,布,布公式计算,结,结果,采用异径轧,制,制，不仅单,位,位压力峰值,下,下降20%40%，,而,而且使变形,区,区内很长部,分,分出现了拉,应,应力，其应,力,力状态系数,小,小于1，即,其,其单位压力p值甚至比,自,自然抗力K,还,还要小。,注意事项,理论计算和,实,实验结果都,表,表明,在双辊传动,异,异径轧制时,两,两个传动轴,所,所传递的力,矩,矩并不相等,，,，其中联接,大,大工作辊的,传,传动轴总是,担,担负较小的,力,力矩，其与,总,总力矩的比,值,值总是小于05，在,实,实验条件下,，,，此比值在03一0,45之间,。,。,这,种,种,特,特,点,点,在,在,设,设,计,计,异,异,径,径,轧,机,机,设,设,备,备,时,应,应,加,加,以,以,考,考,虑,虑,。,。,异,径,径,单,单,辊,辊,传,传,动,动,轧,轧,制,制,特,特,点,点,轧制压力降,低,低的幅度就,更,更大,1,2,34,压力降大的,原,原因,异径单辊传,动,
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