板形与板凸的概念.pptx

RAL板形与板凸度的概念板形与板凸度的概念RAL板带材断面形状板带材断面形状 楔形楔形(钢带的楔形为钢带横钢带的楔形为钢带横截面上一侧边部厚度与另截面上一侧边部厚度与另一侧边部厚度之差。边部一侧边部厚度之差。边部厚度为距纵边厚度为距纵边40处的厚处的厚度度)he1-he2中心凸度中心凸度(钢带的凸度为钢钢带的凸度为钢带横截面上中部厚度与两带横截面上中部厚度与两边部平均厚度之差。边部边部平均厚度之差。边部厚度为距纵边厚度为距纵边40处的厚处的厚度。度。)hc-(he1+he2)/2边部减薄边部减薄 he1-he3局部高点局部高点(钢带的局部高点：钢带的局部高点：在宽度方向上任意在宽度方向上任意100mm范围内范围内,两点最大厚度差两点最大厚度差公称厚度的公称厚度的0.8%。测量位。测量位置：距侧边不小于置：距侧边不小于40mm的任意处。的任意处。)he1he2he4he3hca.板带材横断面b.厚度方向放大后RAL横断面上厚度发生变化的原因横断面上厚度发生变化的原因轧辊的弹性变形轧辊的弹性变形轧辊的热凸度轧辊的热凸度轧辊的磨损轧辊的磨损轧辊的初始辊型轧辊的初始辊型RAL 1.2.2 边部减薄发生的原因边部减薄发生的原因轧辊压扁变形的特点：轧辊压扁变形的特点：边部压扁量少，边部变薄边部压扁量少，边部变薄轧制力的分布，由于边部的金属三维流动，压扁量少轧制力的分布，由于边部的金属三维流动，压扁量少 中间和边部的轧制力作用区域不同，造成边部压扁量中间和边部的轧制力作用区域不同，造成边部压扁量少少RAL 1.2.3 楔形发生的原因楔形发生的原因原料带有楔形；原料带有楔形；两侧压下不均；两侧压下不均；带钢两侧温度不均；带钢两侧温度不均；带钢未对正。带钢未对正。RAL 1.2.4 局部高点发生原因局部高点发生原因边部过多的磨损边部过多的磨损不规则的反跳不规则的反跳同宽轧制过长同宽轧制过长CVC轧辊的轴向移动轧辊的轴向移动RAL 1.3 板形的概念板形的概念 二肋浪 中 浪 边 浪RAL 1.3.1 板形的度量翘曲度板形的度量翘曲度LR翘曲度R/L日文：急峻度RAL1.3.2板形的度量相对延伸差和板形的度量相对延伸差和 I 单位单位LmaxLmin相对延伸差(Lmax-Lmin)/LI 单位=105即100m长带钢发生 1 mm的延伸差为1 个I 单位RAL两种度量之间的关系两种度量之间的关系2/42/4105 I 单位例如，1，对应7.85 I 单位RAL比例凸度与良好板形条件比例凸度与良好板形条件比例凸度定义：Cp=Cr/h 单位厚度上的凸度良好板形条件：比例凸度恒定比例凸度恒定 （精轧机组由出口到入口 凸度与厚度成比例增大）RAL 强调区别几个基本概念强调区别几个基本概念狭义板形平直度浪形狭义板形平直度浪形(flatness)广义板形广义板形(1)平直度凸度平直度凸度(crown)广义板形广义板形(2)平直度横断面形状平直度横断面形状横断面形状凸度边部减薄局部高点横断面形状凸度边部减薄局部高点(profile)RAL板形及其度量板形及其度量1.1.1 板板 形形 所谓板形直观地说是指板材的翘曲程度；其实质是指带钢内部残余应力的分布。板形不良：板形不良：带钢中存在残余内应力称为板形不良。潜潜在在板板形形不不良良：带钢中存在残余内应力，但不足以引起带钢翘曲，称为潜在板形不良。表表观观板板形形不不良良：带钢中存在残余内应力足够大，以致引起带钢翘曲，则称为表观的板形不良。RAL冷轧钢板的板形缺陷冷轧钢板的板形缺陷边浪边浪中浪中浪单边浪单边浪复合浪复合浪二肋浪二肋浪图图1-1 板形缺陷类型板形缺陷类型RAL带钢翘曲的力学条件带钢翘曲的力学条件 根据塑性力学的研究结果钢板发生翘曲的力学条件可以表示为：根据塑性力学的研究结果钢板发生翘曲的力学条件可以表示为：式中：式中：cr带钢发生翘曲的临界应力；带钢发生翘曲的临界应力；B带钢宽度；带钢宽度；h带钢厚度；带钢厚度；kcr板材翘曲临界应力系数。板材翘曲临界应力系数。EP、vp带钢材料的杨氏模量和泊松比。带钢材料的杨氏模量和泊松比。(1-1)对于冷轧宽带钢：对于冷轧宽带钢：产生边浪时，产生边浪时，kcr12.6；产生中浪时，产生中浪时，kcr17.0。RAL板形的度量板形的度量 板形度量的目的：定定量量地地表表示示板板形形，既既是是生产中衡量板形质量的的需需要要，也也是是研究板形问题和实现板形自动控制的前提条件。的前提条件。因因此此，人人们们依依据据各各自自不不同同的的研研究究角角度度及及不不同同的的板板形形控控制制思思想想，采采取取不不同的方式定量地描述板形。同的方式定量地描述板形。相对长度差表示法相对长度差表示法波形表示法波形表示法张力差表示法张力差表示法带材断面形状的多项式表示法带材断面形状的多项式表示法厚度相对变化量差表示法厚度相对变化量差表示法RAL相对长度差表示的板形相对长度差表示的板形图图1-2 翘曲带钢翘曲带钢(a)及其分割及其分割(b)LVRVaLVLVLLb 这这是是一一种种比比较较简简单单的的表表示示板板形形的的方方法法，就就是是取取横横向向上上不不同同点点的的相相对对延延伸伸差差D DL/L来来表表示示板板形形。其其中中 L是是所所取取基基准准点点的的轧轧后后长长度度，D DL是是其其它它点点相相对对基基准准点点轧轧后后长长度度之之差差。相相对对长长度度差差也也称称为为板板形形指指数数 r r，r r=D DL/L。RAL相对长度差的单位相对长度差的单位A)英英国国的的相相对对长长度度差差的的单单位位是是蒙蒙(mon)，该该术术语语是是由由W.K.泼泼森森建建议议的的，1蒙蒙相相当当于于相相对对长长度度差差为为10-4。泼泼森森定定义义板板形形为为横横向向上单位距离上的相对长度差，以上单位距离上的相对长度差，以mon/cm表示，即：表示，即：(1-2)B)加加拿拿大大铝铝公公司司是是取取横横向向上上最最长长与与最最短短纵纵条条之之间间的的相相对对长长度度差差作作为为板板形形单单位位，称称为为 I 单单位位，1个个I单单位位相相当当于于相相对对长长度度差差为为10-5。所以板形表示为：。所以板形表示为：(1-3)式中：式中：L最短纵条的长度，最短纵条的长度，mm。RAL波形表示法波形表示法图图l-3 带钢翘曲的两种典型情况带钢翘曲的两种典型情况LvRv 在在翘翘曲曲的的板板带带上上测测量量相相对对长长度度差差很很不不方方便便，所所以以人人们们采采用用了了更更为为直直观观的的方方法法，即即以以翘翘曲曲波波形形来来表表示示板板形形，称称之之为为翘曲度翘曲度。LvRvRAL翘曲度翘曲度图图1-4 板形的波形表示法板形的波形表示法 从从翘翘曲曲的的带带钢钢切切取取一一段段置置于于平平台台上上，如如将将最最短短纵纵条条视视为为一一直直线线，最最长长纵纵条条视视为为一一正正弦弦波波，以以翘翘曲曲波波形形来来表表示示板板形，称为形，称为翘曲度翘曲度。式中：式中：波幅波幅波长波长(1-4)RAL翘曲度与相对长度差的关系翘曲度与相对长度差的关系(1-5)则可利用线积分求出曲线部分的长度则可利用线积分求出曲线部分的长度：(1-6)设设与与 Lv 的的直直线线部部分分相相对对应应的的曲曲线线部部分分长长为为LvD DLv，并并认认为为曲曲线线按正弦规律变化：按正弦规律变化：RAL(3)翘曲度与相对长度差的关系翘曲度与相对长度差的关系式中：翘曲度，%；St相对长度差，I。(1-8)(1-7)上式经过整理可得：曲线部分和直线部分的相对长度差为：上式经过整理可得：曲线部分和直线部分的相对长度差为：RAL板凸度与板形板凸度与板形良好条件良好条件板板凸凸度度板中心处厚度与边部代表点处厚度之差。有时为强调它没有将边部减薄考虑进去，又称它为中心板凸度中心板凸度，它可以表示为：(1-9)式中：hc板中心处厚度，mm；he1边部代表点处厚度，mm。(1-10)(1-11)比例凸度：比例凸度：板凸度与轧件平均厚度之比在金属轧制过程中，良好板形条件良好板形条件可以表示为：RAL板形与板凸度的关系板形与板凸度的关系板板凸凸度度与与板板形形有有密密切切的的关关系系。因因为为冷冷轧轧过过程程中中要要求求严严格格保保证证良良好好板板形形条条件件，所所以以轧轧制制过过程程中中虽虽然然板板凸凸度度的的绝绝对对值不断减小，但比例凸度应保持不变。值不断减小，但比例凸度应保持不变。若若轧轧前前、轧轧后后的的比比例例凸凸度度分分别别为为 Cp1和和Cp2，则则比比例例凸凸度变化为度变化为：(1-12)根据比例凸度定义有：根据比例凸度定义有：RAL板形与板凸度的关系板形与板凸度的关系(1-13)式中：翘曲度，%；CP比例凸度差，%。翘曲度翘曲度 与比例凸度变化之间有下述关系：与比例凸度变化之间有下述关系：