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| 熱軋板橫折缺陷的成因及總結 | | 發(fā)布者：admin 點擊：4906 | 熱軋低碳鋼卷開卷后出現(xiàn)橫折缺陷是一種常見現(xiàn)象，無論是國內(nèi)產(chǎn)品還是進口產(chǎn)品都不同程度地出現(xiàn)橫折缺陷，給用戶帶來許多不便和損失。為了解決這一問題，許多企業(yè)都作過研究和嘗試，但效果始終不理想，主要是對橫折缺陷產(chǎn)生的機理認識不一致。
板形缺陷與橫折缺陷的宏觀特征是不同的，而且有明顯的差別。僅貫通板面、垂直軋向這一條，就可以從理論上確認橫折缺陷不是板形缺陷。同時橫折缺陷有明顯的條狀折痕，說明該處存在局部變形過大，因此橫折缺陷有不均勻變形的問題是客觀存在的。
1.板形與橫折缺陷的應力分析
板形的瓢曲和起浪是由鋼板內(nèi)的殘余應力引起的，板形控制的手段很多，如彎輥、串輥、配輥、負荷分配……，可以說有n種方式，但無論采用什么控制方式、如何組合，終反映在殘余應力上只有兩種形式：拉應力和壓應力，只不過分布形態(tài)不同而已。因此，對彎輥、配輥等板形控制手段的分析終都將歸結為對殘余應力的分析，這些殘余拉應力和壓應力的分布形態(tài)與板形的瓢曲、起浪有一一對應的關系，也正因為這種對應關系才使得板形控制成為可能，即通過檢測張力來控制板形。因此分析橫折缺陷產(chǎn)生的原因，首先應找出產(chǎn)生橫折所需的應力分布，以及這種應力分布是如何形成的。
2.帶鋼彎曲變形與屈服效應
帶鋼的彎曲變形有三種情況：彈塑性彎曲、純彈性彎曲和純塑性彎曲。帶鋼的開卷和矯直屬于彈塑性彎曲變形，即利用彎曲力矩將鋼卷固有的圓弧和波浪矯直。
帶鋼經(jīng)過矯直機時，經(jīng)歷連續(xù)的彈塑性彎曲變形，在每一個矯直輥上帶鋼都受彎曲力矩的作用，對于其中的某一個單元而言，帶鋼在厚度方向上一半受拉一半受壓，使帶鋼發(fā)生了彈塑性彎曲變形，此種變形的橫向應力分布與圖2是一樣的，變形的宏觀特征與橫折缺陷也十分接近：貫穿板面、垂直軋向、條狀。
彎曲力矩的大小受矯直輥輥縫的控制，當輥縫較大時彎曲力矩較小，帶鋼只發(fā)生彈性變形；隨著輥縫的減小，彎曲力矩加大，帶鋼的曲率半徑減小，上下表面的應力達到屈服點，開始發(fā)生塑性變形，由于變形區(qū)較薄，還不足以使整體發(fā)生塑性變形，依然處于彈性變形狀態(tài)；曲率半徑的進一步減小，變形區(qū)逐步向內(nèi)部纖維滲透，塑性變形區(qū)逐步增大，彈性變形區(qū)逐步減小，導致整體逐步由彈性變形過渡到塑性變形，由于材料存在固有的屈服平臺，便發(fā)生屈服變形效應——在同樣的彎曲應力的作用下，上表面延伸突增，下表面突然壓縮，使均勻的彎曲變成不均勻的變形，在變形量較大處產(chǎn)生折印，這些折印在后續(xù)的反復矯直過程中又被碾平，如此周而復始便在板面上留下了橫折缺陷。
對于卷徑較小、強度較低的鋼卷開卷過程中滿足上述條件，會發(fā)生彈塑性彎曲變形，容易產(chǎn)生橫折；而對于卷徑較大、強度較高的卷則不滿足上述條件，開卷時以彈性變形為主，不易產(chǎn)生橫折。但隨著卷徑的減小，尤其在開卷的末期，橫折缺陷可能會出現(xiàn)或加重。在實際開卷過程中發(fā)現(xiàn)橫折時有時無和開卷末期橫折嚴重的現(xiàn)象證實了這一點。
材料存在屈服平臺特征是產(chǎn)生橫折缺陷的內(nèi)因，鋼板的彎曲變形是外因。鋼板在矯直過程中所受的彎矩是均勻的，如果沒有屈服平臺，不會產(chǎn)生局部變形量過大；如果沒有彎曲變形或者彎曲變形量達不到臨界值，鋼板也不會產(chǎn)生橫折，二者缺一不可。因此控制橫折缺陷主要應從內(nèi)因和外因兩方面考慮：消除屈服平臺和控制彎曲變形量。
3.結論：
(1)無論從宏觀還是從微觀分析，橫折都不是板形缺陷，它是熱軋低碳鋼卷在開卷、矯直過程中產(chǎn)生的一種特有缺陷。產(chǎn)生橫折的內(nèi)因是低碳鋼普遍存在屈服平臺，外因是鋼板的彎曲變形。經(jīng)過時效的熱軋低碳鋼卷在開卷矯直時可能會發(fā)生橫折現(xiàn)象。
(2)橫折缺陷與開卷矯直的彎曲變形量有直接關系，當?shù)吞间撍苄詮澢^臨界值時可能會出現(xiàn)屈服效應——橫折現(xiàn)象。影響屈服效應的因素有：鋼卷直徑、鋼板厚度、屈服強度、矯直輥輥縫和變形速度等。根據(jù)鋼板厚度、屈服強度合理設置矯直輥輥縫，提高開卷矯直速度，能改善矯直質(zhì)量，但消除橫折有效的辦法仍是平整。
(3)矯直機能根據(jù)鋼卷圓弧、波浪或瓢曲等缺陷，自動調(diào)整彎曲變形的彈塑性應力分布，調(diào)整塑性區(qū)和彈性區(qū)的比例，達到矯直的目的。矯直機這種作用可能會干擾屈服效應，這種干擾與波浪的大小有關，與波浪的位置無關，干擾的是鋼卷自身的圓弧。隨著卷徑的減小，開卷出現(xiàn)橫折的可能性增大，開卷機區(qū)域是橫折缺陷的高發(fā)區(qū)，為了避免或減輕開卷過程產(chǎn)生橫折，可采取加快開卷速度的辦法。
(4)根據(jù)屈服平臺形成的機理，形變時效、鋼種特征和局部變形是屈服效應的重要特征，而這三個特征在橫折缺陷中都具備，從而證實了屈服平臺在橫折缺陷中的關鍵性作用。(圖/文www.n9955.com) | 上一頁：冷軋板振動痕缺陷原因分析及精矯機對其影響
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