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1、:帶及棒線材熱乳無頭軋制的技術分析及其應用進展材料科學與工程系2008-3-19板帶及棒線材熱乳無頭乳制的技術分析及其應用進展目錄1.無頭軋制技術的發(fā)展12無頭軋制的中間坯連接技術13.無頭乳制在高精度乳制中的作用33.1傳統(tǒng)單塊坯精軋中存在的問題33.2無頭軋制的口的44.熱帶無頭軋制技術54.1無頭軋制工藝流程54.2無頭軋制的應用效果64.3無頭軋制在極薄熱乳帶鋼中的應用64.4帶鋼品質均勻化控制技術75.半無頭軋制在生產(chǎn)薄規(guī)格CSP技術中的應用86.無頭軋制在棒線材軋制技術中的應用93.付吉101.無頭乳制技術的發(fā)展傳統(tǒng)的板帶熱連
2、軋精軋機組生產(chǎn)均以單塊中間坯進行軋制，進精軋機組時的穿帶、加速軋制、減速軋制、拋鋼、甩尾等過程不可避免。因此，難以保證帶鋼頭尾厚差和穿帶質量均勻性，禮制作業(yè)率、成材率也受到一定限制。隨著汽車、家電等行業(yè)對薄板質量的新的更高要求，尺寸、形狀精度、表面和內在質量已成為同等重耍的質量關鍵。1996年川崎制鐵千葉廠3號熱帶軋機（簡稱千葉3）在世界上首先實現(xiàn)無頭軋制，1998年新日鐵大分廠也幵始應用此項技術。熱軋無頭軋制技術在超薄熱帶軋制、板厚精度控制、板帶整長性能穩(wěn)定性控制以及提高生產(chǎn)率等方面顯示出傳統(tǒng)熱帶乳制無可比擬的優(yōu)越性.2無頭乳制的中間坯
3、連接技術中間坯連接技術是無頭軋制的關鍵技術，中間坯感應加熱連接工藝僅括定位、感應加熱、對接、連接完成、去毛刺等。R本川崎制鐵二階堂英幸基于專利調查和研究開發(fā)的結果，將無頭軋制屮IX!坯連接方法進行了整理，其屮包括疊軋壓接法、對接壓接法、焊接法、機械連接法（如圖1所示）、還原火焰處理連接法、直接通電連接法、感應加熱連接法和激光焊接法等。（1）疊軋壓接法:是利用精軋變形進行連接，其優(yōu)點是連接所需能量極少。尤其是若能對接壓接，則可得到無連接部板厚變化的理想連接。為了寬向屮部的端面能通過軋制而良好地對接，在端部實施了減薄加工。結果表明，無氧化鐵皮
4、吋，壓不率為50%便可得到與母材相同的強度,但若氧化鐵皮殘留則連接強度敁著下降?？倝合侣?0%、即2?3道乳制之后，連接強度波動不大。研究者曾期待通過軋制使氧化鐵皮破斷、新生界面接觸而提高連接強度，但研究結果表明，氧化鐵皮雖然在1/4厚度處變薄卻仍然連續(xù)存在?？梢哉J為:這一氧化鐵皮的存在，是連接強度波動和得不到充分強度的原因。在實際連接工藝，從切頭經(jīng)過精乳的第1?2架乳制完成連接需要幾十秒，在此期間，連接血不可避免地要產(chǎn)生氧化鐵皮。W此去氧化鐵皮技術的開發(fā)是實現(xiàn)乳制壓接的首耍課題，但這一技術的開發(fā)難度較人，在未幵發(fā)出去氧化鐵皮技術之前，疊
5、軋壓接法缺乏可靠性。(2)熔融連接:熔融連接的一個例+是鋁熱焊，鋁熱焊是利用鋁粉和氧化鐵急劇反應的發(fā)熱、可在短吋間內實現(xiàn)強固的金屬連接，但實現(xiàn)自動化W難。(3)直接通電連接法:是利用電流加熱連接面的方法，根據(jù)川崎制鐵的模擬實驗,采用10?20A/mm2的電流可實現(xiàn)短時間連接。但薄帶坯連接時，由于斷而積大，所需電流非常大，存在電源容量和電極的電火花等問題，肜者帶來的品質上的問題會導致成材率下降。(4)激光連接法:是一項較新的連接技術，為Y用于熱乳坯的連接，要采用大功率激光器。為了實現(xiàn)全斷面連接，估計功率上有閑難。新日鐵大分制鐵所采用這種方法
6、實現(xiàn)了連續(xù)軋制。(5)感極加熱連接法:如圖2所示千n卜3采用的感應加熱連接的原理是:前坯尾端和后坯前端保持一微小間隙，在此狀態(tài)下對板厚方川施加交變磁場，就會產(chǎn)生集屮于連接端面的感應電流。薄帶坯的端面由于這一感應電流引起的焦耳熱而升溫。然后將連接面壓接而完成連接。感應加熱時，流過板寬端角部的電流遠小于板寬屮部，即板寬端部將殘留未連接區(qū)。在感應加熱連接過程屮，對接端而升溫到對焊溫度需3?5s，從前板坯對合、夾緊、加熱到對焊完成最多在20S以內。綜上所述，作為無頭軋制的關鍵技術，目前的中間坯連接技術仍冇其局限性，有必要研究開發(fā)新的連接技術以提高
7、連接強度，進一步縮短連接吋間、擴大連接范圍(尤其是異鋼種坯)，從而推動熱帶無頭軋制技術的進一步應用。連接區(qū)連接區(qū)圖1.機械連接種類屮?；引X形連接法連接完成定位感應加熱-?(a)⑸(c)W)閣2.屮間坯感應加熱連接工藝簡閣3.無頭乳制在高精度乳制中的作用3.1傳統(tǒng)單塊坯精乳中存在的問題(1)穿帶:在板帶精軋過程中，穿帶問題主耍是在精軋機架間板帶頭部咬入受阻，形成堆鋼、打滑和尾部甩尾折迭以及在卷取時因板帶前端蛇形、折彎等造成卷取困難形成堆鋼等。由單塊坯軋制吋因尾部無張力在精軋機架間常發(fā)生甩尾形成2?3層折迭咬入，從而產(chǎn)生乳輥表面裂紋和壓痕傷。
8、為防止乳輥表面?zhèn)塾绊懞竺姘鍘П砻尜|量必須換輥。這不僅減少了作業(yè)時問，向時也增加了磨輥費用。另外，耍完全控制穿帶時出現(xiàn)的蛇形也很困難，尤K?是在薄規(guī)格軋制和高強度鋼板軋制時更易出現(xiàn)蛇形。(2)
