板形是板帶材產(chǎn)品的重要質(zhì)量指標(biāo)之一，因此，生產(chǎn)過(guò)程中的板形控制是至關(guān)重要的問(wèn)題。隨著HC六輥軋機(jī)、VC變凸度軋機(jī)的誕生和板形控制技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了板形的高度自動(dòng)化控制，提高了板形精度。但是這些軋機(jī)投資較大，對(duì)于普通軋機(jī)必須通過(guò)各工藝參數(shù)的合理調(diào)整以達(dá)到有效控制的目的。我公司技術(shù)人員通過(guò)多年的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)逐漸總結(jié)出了一系列行之有效的方法。下面主要探討用鑄軋坯料在Ф380/Ф1050×1800四輥不可逆軋機(jī)上板形控制的幾個(gè)因素。

 

一  影響鑄軋板坯板形的幾個(gè)因素

 

1.鑄軋輥型的影響。鑄軋輥內(nèi)通有連續(xù)的冷卻水，帶走鋁液凝固時(shí)散出的熱量。目前國(guó)內(nèi)大部分連鑄連軋機(jī)采用的是開(kāi)放式冷卻循環(huán)系統(tǒng)，水質(zhì)沒(méi)有達(dá)到軟化要求或水中的機(jī)械雜質(zhì)有可能堵塞輥芯的冷卻水道，造成鑄軋輥橫斷面上冷卻強(qiáng)度不均勻，從而影響鑄軋坯料橫向板差（如圖1所示）。因此，在鑄軋生產(chǎn)中，在保證鑄軋輥裝配精度和車(chē)磨精度的同時(shí)，要盡可能采用密閉的軟化冷卻水系統(tǒng)，以避免輥芯堵塞而影響板形。

 

鋁及鋁合金板帶材壓延過(guò)程中的板型控制研究

 

2.鑄軋輥套和輥芯的配合間隙不均勻。機(jī)械加工精度低或在使用過(guò)程中的輥芯腐蝕都會(huì)造成其間隙不均勻，從而使冷卻不均勻，這種情況下要脫套堆焊輥芯。

 

3.鑄軋輥軸承間隙要適中，一般控制在0.3mm——0.35mm，若間隙過(guò)小，影響軸承使用壽命，若間隙過(guò)大則會(huì)影響到鑄軋坯的縱向板差。

 

4.鑄咀口腔開(kāi)口度和咀唇厚度要盡可能均勻。對(duì)于水平式連鑄連軋機(jī)，在安裝鑄咀時(shí)壓板受力要均

 

5.立板前保持一定的預(yù)應(yīng)力，以消除牌坊的彈性變形。預(yù)應(yīng)力的設(shè)定一般為額定軋制壓力的三分之二。

 

6.驅(qū)動(dòng)側(cè)和操作側(cè)的軋制壓力。通過(guò)一定范圍內(nèi)的壓力調(diào)整可使鑄軋板坯橫向厚差控制在規(guī)定的范圍，從而保證板形的有利控制，對(duì)不同軋機(jī)和不同規(guī)格牌號(hào)的產(chǎn)品，軋制壓力的大小對(duì)鑄軋板坯的厚度影響不同。

 

7.張力。適當(dāng)?shù)膹埩�可以在一定程度上�?duì)板形進(jìn)行張力矯平，減輕粘輥現(xiàn)象并改善板形。

 

二  影響冷軋板形的幾個(gè)因素

 

1.坯料板形要合乎使用要求。坯料的斷面形狀是獲得良好板形的主要條件，具體控制前面已闡述。

 

2.工作輥原始凸度的影響。工作輥原始凸度的選定要依據(jù)輥身長(zhǎng)度、剛度、合金狀態(tài)、坯料寬度、壓下量及軋制時(shí)的熱凸度等綜合因素而定，原則是盡可能不用或少用液壓彎輥系統(tǒng)而能達(dá)到良好的板形，因此，選定工作輥原始凸度時(shí)要綜合考慮。

 

3.正負(fù)彎輥。彎輥的作用是改變輥縫的形狀，采用正彎時(shí)工作輥的撓度將減小，相當(dāng)于增加了工作輥的原始凸度；采用負(fù)彎時(shí)，工作輥的撓度將增加，相當(dāng)于減小了工作輥的原始凸度（如圖2所示）。一般情況下，開(kāi)坯道次由于絕對(duì)壓下量較大，工作輥的彎曲變形大，而且軋制速度較低，工作輥熱膨脹小，這時(shí)應(yīng)使用較大的正彎，之后道次隨著速度的增加，工作輥的熱凸度增加，這時(shí)應(yīng)逐漸減小正彎，直至采用適當(dāng)?shù)呢?fù)彎。

 

鋁及鋁合金板帶材壓延過(guò)程中的板型控制研究

 

4.張力對(duì)板形的影響。根據(jù)軋制理論我們知道張力能使軋制力減少，這樣可以減輕主電機(jī)的負(fù)荷。同時(shí)張力的大小還影響到板形，因?yàn)閺埩Ω淖兞塑堉茐毫�，影響了軋輥的彈性彎曲，從而改變了輥縫形狀。此外，張力促使金屬沿橫向延伸均勻，因此，在生產(chǎn)過(guò)程中適當(dāng)調(diào)整張力，可以獲得良好的板形。

 

5.壓下量對(duì)板形的影響。為了最大限度地提高生產(chǎn)率，在合金塑性和設(shè)備能力允許的條件下應(yīng)盡可能使用大壓下量，一般第一道次絕對(duì)壓下量較大，以充分利用合金的塑性，以后道次絕對(duì)壓下量適當(dāng)減小，分配時(shí)要根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)、裝機(jī)水平和坯料情況綜合考慮，壓下量越大，軋輥的彎曲變形就越大，輥縫的形狀會(huì)發(fā)生變化，同時(shí)要注意正負(fù)彎輥的恰當(dāng)調(diào)整，以利于板形的控制。

 

6.軋制油冷卻的影響。由于軋件和軋輥之間的磨擦和軋件自身變形產(chǎn)生的熱量會(huì)使軋輥的溫度不斷升高，而且加工率大，軋制速度高時(shí)更為突出。為了保持連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，必須及時(shí)把這部分熱量帶走，冷軋生產(chǎn)中常用軋制油冷卻。但是由于軋輥受熱和冷卻條件沿輥身長(zhǎng)度方向是不均勻的，如果不及時(shí)調(diào)整軋制油在輥身不同部位的強(qiáng)度和流量就會(huì)產(chǎn)生不同的波浪。生產(chǎn)過(guò)程中當(dāng)出現(xiàn)中間波浪時(shí)可適當(dāng)加大中間部分或減小兩端的冷卻量；當(dāng)出現(xiàn)兩邊浪時(shí)，可適當(dāng)增大兩端部或減小中間部位的冷卻量；當(dāng)出現(xiàn)二肋浪時(shí)，可適當(dāng)減小軋輥中間部位的冷卻量或加大二肋部位的冷卻量。這樣，通過(guò)調(diào)整軋輥不同部位軋制油的分布達(dá)到控制板形的目的。

 

7.中間道次消除軋件內(nèi)部應(yīng)力以控制板形。如果坯料橫斷面厚度不均勻，在軋制過(guò)程中軋件沿寬度方向上的縱向延伸會(huì)不均勻，出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力。延伸較大部分的金屬被迫受壓，延伸較小部分的金屬被迫受拉，當(dāng)延伸較大部分所受附加壓力超過(guò)臨界時(shí)，就會(huì)形成不同的波浪現(xiàn)象，如果通過(guò)中間退火消除內(nèi)壓力，將會(huì)使板形到一定程度的控制，但是這樣勢(shì)必會(huì)增加能耗，因此，這種方法在生產(chǎn)過(guò)程中一般不可取。

 

三  結(jié)論

 

板形的好壞取決于板帶沿寬度方向的延伸是否相等，這一條件是由軋前坯料橫斷面厚度的均勻性及輥型或?qū)嶋H輥縫開(kāi)口形狀所決定的。在生產(chǎn)過(guò)程中，首先要控制鑄軋坯料的板形，同時(shí)在冷軋過(guò)程中要根據(jù)設(shè)備狀況合理搭配工作輥原始凸度、壓下量、正負(fù)彎輥、軋制速度、張力和冷卻強(qiáng)度等工藝參數(shù)。