金屬薄板冷軋與加工技術(shù)綜述

林大慶

（鞍山鋼鐵集團(tuán)公司，遼寧 鞍山 114000）

1 薄板帶鋼冷軋制工藝設(shè)計(jì)

板帶鋼軋制制度主要包括壓下制度、速度制度、溫度制度、張力制度及輥型制度等。壓下制度必然影響到速度制度、溫度制度和張力制度，而壓下制度與張力制度決定著板帶軋制時(shí)的輥縫大小和形狀。板帶鋼軋制制度的確定要求達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗的目的。因此，合理地軋制規(guī)程設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足下列原則和要求：（1）在設(shè)備能力允許的條件下盡量提高產(chǎn)量；（2）在保證操作穩(wěn)定方便的條件下提高質(zhì)量；（3）應(yīng)保證板帶材組織性能和表面質(zhì)量。

1.1 薄板帶鋼冷軋規(guī)程設(shè)計(jì)

制定壓下規(guī)程的方法很多，一般為經(jīng)驗(yàn)法和理論法兩大類。經(jīng)驗(yàn)方法是參照現(xiàn)有類似軋機(jī)行之有效的實(shí)際壓下規(guī)程（經(jīng)驗(yàn)資料）進(jìn)行壓下分配及校核計(jì)算。理論方法就是從充分滿足前述制定的軋制規(guī)程的原則要求出發(fā)，按預(yù)設(shè)的條件通過(guò)數(shù)學(xué)模型計(jì)算或圖表方法，以求最佳的軋制規(guī)程。以板坯料4mm×150mm×1000mm為原料軋制成厚度為1.8mm的成品，根據(jù)我們上幾次軋鋼實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，把這次軋制實(shí)驗(yàn)分為5個(gè)道次，并根據(jù)五機(jī)架冷連軋壓下量分配系數(shù)和軋機(jī)的能力得到各道次的壓下量：第一道壓下量為0.5mm；第二道次壓下量為0.5mm；第三道的壓下量為0.5mm；第四道次的壓下量為0.5mm；第五道次的壓下量為0.2mm。軋制規(guī)程見(jiàn)下表1。

表1 軋制規(guī)程設(shè)計(jì)

1.2 薄板帶鋼冷軋壓力計(jì)算

由第一道次的壓下量△h=0.16mm，冷軋總壓下量為7.3%。求平均總壓下率的 δ1=300Mpa；由斯通公式得到：

表2 冷軋帶鋼壓下規(guī)程

1.3 薄板帶鋼冷軋需要注意的問(wèn)題

道次壓下量的問(wèn)題，這次實(shí)際軋制中的壓下量與我們?cè)O(shè)計(jì)的不符合，總的來(lái)說(shuō)理論壓下量過(guò)大，軋機(jī)不能咬入，所以我們采取“少壓下，多道次”的壓下方法。由于是把4mm的鋼板最終軋制到1.8mm，這板最后會(huì)很長(zhǎng)，所以在軋制過(guò)程中一定要保證軋輥兩邊壓下量一樣，稍微一偏差都可能導(dǎo)致軋板產(chǎn)生單邊浪。由于軋輥的磨損、彈性彎曲等因素，使軋輥呈凹形，從而影響輥縫，使軋板在軋制過(guò)程中出現(xiàn)不平直的板形，所以當(dāng)發(fā)現(xiàn)板形彎曲時(shí)可升高軋輥，改變軋板位置后，重新軋制。軋制速度的控制，當(dāng)最后幾個(gè)道次的軋制時(shí)，由于輥縫值較小，輥跳的影響，軋制速度過(guò)快容易導(dǎo)致鋼板跳動(dòng)嚴(yán)重，所以在最后幾個(gè)道次時(shí)咬入階段降低軋制速度，當(dāng)看到鋼板保持平直時(shí)，適當(dāng)增加軋制速度。

2 薄板帶鋼冷軋的應(yīng)用

在鋼結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域，冷軋薄板制金屬制品主要應(yīng)用于輕鋼結(jié)構(gòu)建筑。目前，中國(guó)的輕鋼結(jié)構(gòu)住宅主要有三類，輕鋼結(jié)構(gòu)承重墻體系低層住宅(3層以下)、型鋼框架結(jié)構(gòu)低層住宅(6層以下)和鋼框架支撐、鋼框架混凝土筒體高層住宅。在輕鋼結(jié)構(gòu)建筑中用量較大的冷軋薄板制金屬制品為壓型鋼板和鋼結(jié)構(gòu)建筑的屋頂墻面。

2.1 壓型鋼板的應(yīng)用

壓型鋼板是采用鍍鋅鋼板經(jīng)輥壓冷彎成型，其截面成V型、U型、梯形或類似這幾種形狀的波形，主要作為永久性模板應(yīng)用在樓板結(jié)構(gòu)中。壓型鋼板作為輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的樓承板，具有單位重量輕、強(qiáng)度高、抗震性能好、施工快速、外形美觀等優(yōu)點(diǎn)，能較好的適應(yīng)主體鋼結(jié)構(gòu)快速施工的要求，能夠在短時(shí)間內(nèi)提供堅(jiān)定的作業(yè)平臺(tái)，并可采用多個(gè)樓層鋪設(shè)壓型鋼板，分層澆筑混凝土板的流水施工。

壓型鋼板主要應(yīng)用于電廠、電力設(shè)備公司、汽車展廳、鋼結(jié)構(gòu)廠房、水泥庫(kù)房、鋼結(jié)構(gòu)辦公室、機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓、火車站、體育場(chǎng)館、音樂(lè)廳、大劇院、大型超市、物流中心、奧運(yùn)場(chǎng)館體育場(chǎng)館等鋼結(jié)構(gòu)建筑。

2.2 屋頂墻面應(yīng)用薄鋼板

屋頂墻面是采用彩色涂層鋼板（彩色涂層鋼板是以冷軋鋼板和鍍鋅鋼板為基板，經(jīng)過(guò)表面預(yù)處理，以連續(xù)的方法涂上涂料，經(jīng)過(guò)烘烤和冷卻而制成的產(chǎn)品），經(jīng)輥壓冷彎成各種波型的壓型板，適用于工業(yè)與民用建筑、倉(cāng)庫(kù)、特種建筑、大跨度鋼結(jié)構(gòu)房屋的屋面、墻面以及內(nèi)外墻裝飾等。使用鍍鋅鋼板為基板的彩色涂層鋼板，除有鋅保護(hù)外，鋅層上的有機(jī)涂層起了覆蓋隔離作用，可防止鋼板生銹，使用壽命比鍍鋅鋼板更長(zhǎng)。彩色涂層鋼板具有輕質(zhì)、美觀和良好的防腐蝕性能，又可直接加工，起到了高效施工、節(jié)約能源、防止污染等良好效果。由于輕鋼結(jié)構(gòu)建筑具有：完全工業(yè)化作業(yè)、節(jié)約用水、施工速度快；所用材料均為環(huán)保型材料，可回收再利用，不產(chǎn)生建筑垃圾，減輕環(huán)境壓力；抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。尤其是輕鋼結(jié)構(gòu)建筑屬于節(jié)能環(huán)保的綠色建筑，符合可持續(xù)健康發(fā)展的要求，使輕鋼結(jié)構(gòu)建筑在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸加大。隨著輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的廣泛使用，使在輕鋼結(jié)構(gòu)建筑中使用量最大的壓型鋼板和屋頂墻面的產(chǎn)品隨之也將保持20%的增長(zhǎng)率穩(wěn)步發(fā)展。

[1]鄧明，李慶.不銹鋼板成形分析及防止拉深缺陷的對(duì)策[J].鍛壓技術(shù)，2006.

[2]李冰，張士宏，胡林，等.壓型板輥彎成型過(guò)程數(shù)值模擬[J].鋼鐵，2004.

[3]鄧明，李慶.不銹鋼板成形分析及防止拉深缺陷的對(duì)策[J].鍛壓技術(shù)，2006.