拉矯機的組成和功能

1、拉矯機的組成和功能3.拉矯機的組成和功能問：拉矯技術是如何開展起來的？在沒有拉矯機之前，人們?yōu)榱双@得平直的板帶產品，設計了各種各樣的矯直機械，對于稍厚一些的板帶采用 多輥矯直，如 19 輥、21 輥、 23 輥矯直機使板帶反復彎曲變形，最終獲得較為平直的板帶。對于較薄一些的板 帶使用拉伸矯直機，如用鉗口使板子拉伸，或使用張力輥將帶鋼獲得較高的張力從而使板形得到一定程度的改 善。拉矯技術是在拉伸矯直機和輥式矯直根底上開展起來的。綜合了兩者的優(yōu)點而又克服了局部局限性，成為 帶鋼矯直最常用的方法。問：拉矯機有何作用和特點？ 拉矯機是拉伸彎曲矯直機的簡稱，其主要由發(fā)揮拉伸作用的前后張緊輥、發(fā)揮彎曲作用

2、的彎曲輥組、發(fā)揮矯 直作用的矯直輥系組成的。拉矯工序的主要功能有兩大方面：一是改善板形，通過使帶鋼拉伸并且進行彎曲矯直之后，可以局部消除帶 鋼的邊浪、中浪等浪形和 C 形彎曲、 L 形彎曲，從而改善了帶鋼的平直度。二是改善加工性能，通過拉伸彎曲 作用與光整一樣會使帶鋼在后續(xù)的變形時減輕或不再有屈服平臺，從而產生均勻變形，提高加工性能。拉矯機比傳統(tǒng)的矯直方法有一系列優(yōu)越性。與傳動的輥式矯直機相比，其結構緊湊，重量輕，維修方便，操 作容易。與傳動的拉伸式矯直機相比，給帶鋼施加的張力小，不會斷帶，也不會影響帶材質量，能耗也較小。因而拉矯機廣泛應用于鍍鋅、彩涂、連退、酸洗等連續(xù)生產線，矯正厚度范圍為0

3、.2，一般工作速度為 30700m/min 。問：拉矯機為何要設置拉伸裝置？拉矯機前后的張緊輥是拉矯工序不可分割的最根本的組成局部。最早的拉伸矯直機就是一對張緊輥組，在此 根底上加上彎曲和矯直裝置才開展成了拉矯機，所以其作用不可無視。雖然拉矯工序的張緊輥組與生產線其它 張緊輥的原理、結構沒有太大的區(qū)別，但其功能、驅動方式等與其它張緊輥卻有本質上的不同。拉矯段是生產線張力最大的地方，生產線的張力除光整機和卷取機以外，其它地方大都為了保證帶鋼的正常 運行，而拉矯段的張力是為了使帶鋼產生塑性變形，因而需要較高的張力才能到達這一目的。拉矯機的前后兩 對張緊輥都是速度控制模式的，其中入口側的張力輥一般是

4、作為生產線的速度基準輥，這也顯示了拉矯張緊輥 在整個生產線中的特殊地位。問：拉伸裝置是如何驅動的？在驅動控制技術不太成熟之前，拉矯機的驅動大多采用機械式的差動齒輪系統(tǒng)驅動，從而實現(xiàn)兩個張力輥組 的速度差，并且可以無級調速。此系統(tǒng)有兩臺電機，一臺主電機提供動力，另一臺輔助電機控制兩個輥組之間 的速度差。由于此方案機械系統(tǒng)復雜，而且磨損嚴重，故障率高，現(xiàn)已被直流或交流電機調速系統(tǒng)取代。圖 8 拉矯機拉伸裝置如圖 8 所示，拉矯機的張緊輥作用力的方向是兩對張力輥相互對拉，因而一個輥組是電動狀態(tài)，另一個輥組 是發(fā)電狀態(tài)?？瓷先ル妱訖C的功率很大，但使用了直流母排之后只消耗很少的電能，通過連接兩對輥組之間

5、的 帶鋼可以將電動張緊輥的局部能量傳遞到發(fā)電輥上去，產生出電能，沖抵一局部從網上消耗的能量。問：拉伸裝置張力輥輥徑有何關系 ?對于電動狀態(tài)的 3 號、 4 號輥處于主動狀態(tài)，輥子在電機的驅動下拖動帶鋼運轉，帶鋼在輥子外表從出口側 到入口側張力逐步升高，彈性伸長也越來越大，速度越來越快，即：V > V1 > V2。對于發(fā)電狀態(tài)的1號、2號輥處于被動狀態(tài)， 輥子被帶鋼動運轉， 帶鋼在輥子外表從出口側到入口側張力逐步下降， 彈性伸長也越來越小， 速度越來越慢，即: V > V1 > V2。這樣，帶鋼在輥子外表各處的速度不一致，就會使帶鋼在輥子外表產生打滑。為了減小這種打滑，保

6、證帶鋼處于張緊狀態(tài)，可適當改變輥徑，使D1 > D2、D3 > D4。從而補償兩只輥子之間帶鋼速度之差。問：拉矯機為何要設置彎曲裝置？ 假設只靠張緊輥矯直帶鋼，就要使張緊輥產生的張力超過帶鋼的屈服強度，也就要消耗大量的能量，對傳動 裝置的要求很高，設備的磨損與故障率很高。在工藝方面，對于塑性較好的帶鋼會產生滑移線，帶鋼不是在整 個長度方向上各處均勻地被拉伸變形而是在局部區(qū)域產生較大的伸長，并且厚度減薄，這當然是很不理想的。 另外，如此大的張力也會使帶鋼在邊部開裂部位產生應力集中而被拉斷。要克服這些問題就必須有彎曲輥組與 之相配合，有機的結合起來，等同發(fā)揮作用。彎曲輥組的主要功能是使

7、帶鋼在輥子上產生彎曲，從而對矯直效果起到很大的促進作用。問：彎曲輥組是由哪幾局部組成的？由于帶鋼在輥子上產生彎曲變形最大處是在與輥子的接觸點，其最小曲率半徑即與輥子相同，輥徑越小，變 形作用越大，因而彎曲輥徑在保證適當?shù)那疤嵯卤M可能做的比擬小。為了使直徑很小的彎曲輥有較高的剛度， 不致在帶鋼的作用下自身產生彎曲變形，影響拉矯后的板形，對于帶鋼用彎曲輥一般都使用支撐輥。最簡易的 支撐輥有兩列，支撐輥分成數(shù)節(jié)，以安裝支架將壓力傳遞到機架上，保證支撐輥不產生彎曲，也就保證了工作 輥的剛度。但這種結構工作輥與支撐輥有的地方接觸，有的地方處于架空狀態(tài)，接觸到的地方磨損大，而不接 觸處磨損小，兩者之間有一

8、道比擬明顯的分界線，使工作輥上產生一道道印子，這些印子在與帶鋼作用時會復 印到帶鋼上形成輥痕。進一步的改進是將支撐輥設計成兩層，在外層支撐輥與工作輥之間增加兩根通長的中間 支撐輥，這就使一節(jié)節(jié)外層支撐輥造成的不均勻磨損轉嫁到中間支撐輥上，減輕了工作輥的不均勻磨損作用， 使帶鋼上的輥印減輕。近幾年為了適應高精度的汽車板生產的需要，出現(xiàn)了四層彎曲輥組，使這種影響更為減 少。為了保證工作輥在工作中不產生任何彎曲變形， 在彎曲輥組安裝時必須使第一層支撐輥與第二層支撐輥以及 工作輥之間接觸良好， 間隙均勻。 由于帶鋼板形的原因和有時帶鋼存在鐮刀彎在輥子上游動前行等情況的影響， 工作輥可能產生軸向串動，必

9、須使用止推軸承進行軸向定位。問：拉矯機為何要設置矯直裝置？帶鋼在拉伸彎曲過程中消除了一局部波浪的同時，由于帶鋼在大張力作用下反復產生彎曲變形，也會對板形 帶來新的影響，主要是經過最后一道彎曲輥后遺留下來的剩余變形，這使帶鋼產生 L 形彎曲，還有在大張力作 用下帶鋼產生的 C 形彎曲。矯直輥組就是要分別消除帶鋼的 L 形彎曲和 C 形彎曲。消除 L 形彎曲是通過使帶鋼產生與在最后一道彎曲輥處產生的彎曲變形方向相反的變形來實現(xiàn)， 此變形量在 數(shù)量要比原彎曲變形量小的多，所以其壓入量必須與彎曲輥分開控制。在彎曲輥對應的位置設置了兩只上矯直 輥，其作用是使帶鋼繃緊而且高度保持不變，同時又不能使帶鋼在其

10、外表產生太大的變形，所以輥徑較大。防止 C 形彎曲的方法是在拉矯機的出口設置了一個抗C 形彎曲的輥子，使帶鋼進一步繃緊，在橫向處于平行狀態(tài)，因而不致產生C形彎曲。抗C形彎曲輥處于拉矯機的最末端， 不能讓帶鋼在其輥面上產生較大的彎曲， 帶來新的影響，因而輥徑較大。由于鍍鋅帶鋼的C形彎曲對產品的使用性能的影響不太大，不少生產線的拉矯機都設置抗 C 形彎曲輥。問：拉矯機的布置形式有哪些？ 除用于鍍鋅線外，連續(xù)拉矯機還用于酸洗、退火、鍍錫、彩涂、重卷、鋼材加工等生產線，為滿足不同需要 設計成各種布置形式。一般上下兩對同樣的彎曲輥組成一個彎曲單元，上面兩只上矯直輥和下面一只矯直輥組 多用彎曲輥組代替 組

11、成一個矯直單元。 彎曲輥單元可以有一個， 也可以有兩個， 而矯直單元一般只用一個， 所以有一彎一矯和兩彎一矯之分。兩彎一矯的兩組彎曲輥可以同時使用，而大多一用一備，以保證在生產線正 常運轉的情況下?lián)Q輥。常見的彎曲輥組大多是兩層支撐輥加一個工作輥，但也有一層支撐輥加一個工作輥，甚 至也有只用一個工作輥的。這樣就有了多種不同的組合。圖9 拉矯機的布置方式4 拉矯機的工作原理 問：帶鋼在拉伸彎曲變形時的板形改善原理如何？拉矯機之所以能使帶鋼的板形改善其實質是原來纖維長短不一的帶鋼在高張力和彎曲輥的作用下產生彈性 和塑性變形，變形后原來長纖維和短纖維的長度根本趨于一致而實現(xiàn)的。如果帶鋼的總變形量足夠大

12、，足以使 原來處于浪形處的長纖維也開始產生塑性變形，就能起到改善板形的作用。在這種情況下，對于長短不等的纖 維而言， 其彈性變形量是根本相同的， 不同的是塑性變形量。 在同時受到拉伸作用時， 短纖維的塑性變形量大， 因而在變形結束張力除去后長度伸長較多，長纖維的塑性變形量小，外力除去后長度伸長較少，這樣就使長短 纖維的長度趨于一致，使浪形改善。如圖 10 所示。圖 10 帶鋼的拉矯原理問：拉矯機能否完全消除帶鋼的浪形？帶鋼在拉伸彎曲時的變形如圖 9 所示。圖 a 是存在兩側邊浪的帶鋼，其邊部纖維長，中部纖維短；圖b 是進入拉矯機的張力輥后，較高的張力使長短纖維均發(fā)生彈性變形，其變形后長度相同；

13、圖c 是在進入彎曲輥后，拉伸和彎曲的共同作用使長短纖維均發(fā)生了塑性變形，總長度仍然相同，所不同的是原來的長纖維產生的塑性 變形量小，原來的短纖維產生的塑性變形大；圖 d 是張力和彎曲應力全部去除去后帶鋼發(fā)生彈性變形恢復，只 留下塑性變形，這時原來的短纖維比長纖維獲得的永久塑性變形較大，與長纖維長度的差距縮小了，但長纖維 仍然較長， 短纖維仍然較短。 反映到板形上就是浪的高度減小或波長加長。 即拉矯機只能減輕波浪、 改善板形， 卻不能從根本上消除波浪，獲得十分理想的平整帶鋼。中國有句古話叫做矯枉必須過正。就是說要完全消除波 浪就必須對短纖維比長纖維施加更大的張力和彎曲作用，產生彈性和塑性變形后其

14、長度大于原來的長纖維一定 的數(shù)量，從而在外力除去，彈性變形恢復后，長短纖維的長度一致，從而獲得完全平整的板形。但是，在目前 條件下的矯直設備，還不具備這樣的功能。問：為什么通過彈塑性變形能改善板形？我們取帶鋼橫截面中最長和最短的纖維對它們在拉力作用下的彈性變形和塑性變形作一分析。 由于帶鋼在拉 矯過程中受到的外力除張力外，還有彎曲應力，而彎曲應力是由拉應力和壓應力組成的，而且主要作用是拉伸 應力，所以通過拉伸變形的分析就可以代表帶鋼的主要變形規(guī)律。圖 11 拉矯過程中帶鋼長纖維和短纖維應力應變圖為了分析簡便，我們將帶鋼的標準拉伸曲線作一簡化，將超過屈服點后的屈服和強化變形曲線簡化為一條直線，這

15、樣帶鋼的拉伸應變曲線就變成了兩條斜率不等的直線，第一階段直線的斜率為彈性模量E,第二階段直線的斜率也稱為強化彈性模量E，如 11 圖所示，在拉伸變形時，起初短纖維先沿 O1a1 線產生彈性變形，短纖維變形后的長度與長纖維一致 時，長纖維也開始沿 O2a2 線產生彈性變形。隨著拉力的增加，短纖維受到的拉力先到達屈服極限，開始沿a1b1 線產生塑性變形和強化，隨之長纖維也到達屈服極限，開始沿a2b2 線產生塑性變形和強化，當短纖維的彈性變形和塑性變形總量到達設定的延伸率時， 變形停止， 開始卸載。 短纖維沿 b1c1 線產生回復，長纖維沿 b 2c2 線產生回復。經過以上的拉伸變形回復以后短纖維的

16、總塑性伸長量為O1c1 ，長纖維的總塑性變形伸長量為 O2c2 ，可見 O1c1>O2c2 ，最終長短纖維的差為，比原先的小了許多，但卻不能為零，即經過拉矯后的長短 纖維長度仍有差距，板子仍有浪形。這與前面的分析結果根本上是一致的。問：矯直以后的板形與哪些因素有關？進一步通過幾何運算可以得出：從上式可以看出：矯直以后的板形與原板的板形有關，原板的浪形嚴重，長短纖維的差越大，矯直以后的長 短纖維的差也越大。矯直后的板形還與帶鋼材料在屈服點以后的塑性和強化特性有關。越小，即塑性越好，強化作用越弱，那么拉 矯后的板形就越好；越大，即塑性越差，強化作用越強，那么拉矯以后的板形越差。對于塑性極好的

17、超深沖板的 很小，通過拉矯很容易改善其板形，而高強度板的較大，拉矯后改善板形的效果也較差。只有當材料超過屈服點后發(fā)生純塑性變形，應變曲線變成一條水平線，=0 時，才能使為零，獲得理想狀態(tài)的平整帶鋼。上式還可以看出，對于改善板形而言，只要使帶鋼產生的實際延伸率大于帶鋼長短纖維的長度差和帶鋼彈性 伸長量后一定數(shù)值即可，并不是越大越好。問：帶鋼在拉彎過程中是怎樣獲得塑性變形的？如果帶鋼受純彎曲作用，而無拉力作用，拉應力與壓應力轉變的臨界面即應力為零的中性面就是帶鋼的幾何 對稱面，即中心層。帶鋼在通過第二個彎曲輥產生的變形也同樣如此，其拉應力或壓應力根本相同而方向正好 相反。經過如此一個循環(huán)后變形疊加

18、的結果是拉伸和壓縮變形相消，不管是只產生彈性變形還是既產生彈性變 形又產生塑性變形都是如此，帶鋼不會產生伸長，更不會消除波浪改善板形。要改善板形就必須給帶鋼施加拉應力。在張力作用下的帶鋼在彎曲輥上產生變形的情況就大不一樣了。其最 大不同點就是中性面產生了偏離，如圖 12 所示，拉應力和壓應力疊加的結果使應力為零的中性面偏向了下方， 使拉伸區(qū)域擴大了，而壓縮區(qū)域減小了。如果張力與彎曲應力得到有效的配合，其疊加的拉伸應力超過了帶鋼 的屈服強度那么會產生塑性變形。在強化彈塑性變形狀態(tài)下，考慮屈服以后的強化，那么應力曲線超過屈服點后仍 是一條斜線，只是斜率發(fā)生了傾斜。如果中性面偏向下方的程度足以使帶鋼

19、的中心層也發(fā)生了塑性變形，就會 發(fā)生總體上的塑性拉伸變形， 也就是我們?yōu)榱烁纳瓢逍嗡Ｍ慕Y果。 也就是說， 只有中心層產生了塑性變形， 才能使帶鋼在拉矯過程中產生永久性塑性變形，從而改善板形。問：為什么帶鋼在拉伸彎曲后還要進行矯直？帶鋼在經過兩個彎曲輥后，雖然兩個彎曲輥的方向相反。輥徑也相同，但產生的變形量都不完全相同，這是 因為帶鋼通過第一個彎曲輥時張力使帶鋼產生彎曲和變形，給帶鋼做了功，消耗了一局部能量，這樣就使得帶 鋼在通過第二個彎曲輥時所承受的張力也比第一個彎曲輥大，產生的應變也大一些，除消除了第一個彎曲輥產 生的剩余變形外，還會有新的剩余應變產生，就必須用矯直輥來予以消除。通過建立

20、帶鋼拉伸彎曲矯直過程中的電腦仿真模型，可以描述帶鋼在張力和反復彎曲作用下的變形工藝過 程，結果如以下圖。圖 a 是經過第一次拉伸彎曲彈塑性變形，彎曲彈性變形回復后的剩余變形圖，留下了朝著 棍子方向彎曲的剩余應變。圖 b是再經過第二次拉伸彎曲彈塑性變形又產生了反方向的剩余應變，圖c是通過了矯直輥，施加適當?shù)姆捶较蜃冃魏蟮氖Ｓ嘧冃螆D，根本得到了較為平直的板形。在一般拉矯機上雖然矯直輥 徑與第一、二個彎曲輥相同，但由于其壓入量，即變形量是獨立于第一、第二個彎曲輥的，所以可以起到矯直 的作用。通過以上分析可知，通過兩個彎曲輥和一個矯直輥正反交替作用就可以滿足帶鋼拉矯工序的需要，而兩彎一 矯的拉矯機的第

21、二對彎曲輥只是對第一對彎曲輥變形過程的重復，所不同的是彎曲彈復后的帶鋼整體縱向剩余 變形大體是一對彎曲輥的兩倍，一般情況下只要使用一彎一矯就行了。5 拉矯機的操作工藝問：如何確定拉矯延伸率？拉矯機設定的延伸率是前后張緊輥之間的相對速度差，其實它包含了以下幾個局部：=+其中： 矯平來料板形缺陷所需的塑性延伸率； 考慮其它工藝要求附加的延伸率； 帶鋼彈性變形所產生的延伸率； 拉矯機本身的延伸率損失或誤差。是指除消除帶鋼的波浪以外，還需要其它的工藝要求，如用于酸洗線的破鱗。是由于拉矯機組系統(tǒng)產生的彈 性變形，帶鋼在張緊輥產生的彈性滑移或過載打滑等現(xiàn)象所損失掉的延伸率，以及驅動和傳動系統(tǒng)的誤差，如 交

22、流變頻驅動的拉矯機速度誤差較大，必須設置較大的延伸率。如果拉矯只是為了改善板形，那么延伸率可根據(jù)帶鋼的波浪程度來確定，其根本原那么是所選擇的有效延伸率只 要大于帶鋼長短纖維之間的長度差一定的數(shù)值，能使帶鋼的最長纖維也開始產生一定數(shù)量的塑性變形即可。拉矯工序的另一個重要作用是消除屈服平臺，防止加工時滑移線的產生，如果要考慮這一點，只施加矯正板形所需的延伸率就不夠了。據(jù)試驗結果，延伸率越高，消除屈服平臺的效果越好，要根本消除屈服平臺，必須使延伸率提高到 1.2 以上。其實當拉矯時延伸率提高到一定的程度，就等于給材料進行了一次拉伸試驗，卸載后材料獲得了冷作硬化，再次加載時那么沿著卸載曲線變化，然后再

23、直接進入強化區(qū)，不再有屈服點。一般而言，只采取拉伸矯直時，延伸率為0.60.8 %，采取光整機和拉矯同時使用時，延伸率為0.81.2 %就可以獲得較好的加工性能。問：其它工藝參數(shù)之間有何關系？帶鋼在拉矯過程中是靠拉伸和彎曲共同作用使帶鋼整體發(fā)生延伸從而改善板形的。其中彎曲變形取決于兩只 彎曲輥的壓入量和彎曲輥的直徑。彎曲輥直徑減小、壓入量增大和張力的增加都會使帶鋼獲得的延伸率增加。 上述三者之間又是相輔相成、缺一不可的?？偟膩碚f，張力在三者中對延伸率的影響最為明顯，壓入量的影響 次之，彎曲輥直徑影響最小。對于某一特定的矯直機而言，彎曲輥的直徑是固定的。主要是考慮壓入量和張力 的匹配。而拉矯機前

24、后的張緊輥是速度模式，即拉矯機是延伸率控制模式。不管多大的張力、多大的壓入量， 延伸率設定之后就是固定的，在生產中主要調整的是壓入量。張力是在一定的壓入量下為了獲得設定的延伸率 系統(tǒng)自動輸出的數(shù)據(jù)，是隨壓入量的變化而變化的。壓入量小時，必須較大的張力才能保證必要的塑性變形； 壓入量大時，只要較小的張力就可以到達同樣的效果。從變頻器上電機的輸出功率百分比或電流表上可以清楚 地看出，隨壓入量的增加電機的輸出功率或電流隨之下降。在實際中，兩者的匹配如何選擇呢？即是選擇大張 力小壓入量，還是小張力大壓入量呢？問：如何確定上下彎曲輥之間的壓入量？理論和實踐均說明，采用大壓入量小張力是比擬好的策略。在較大

25、的壓入量下，僅要占帶鋼屈服強度1/101/3 的張力，就可以使帶鋼充分地變形，起到了四兩撥千斤的效果。這樣不僅便于充分利用彎曲原理來減小對 驅動系統(tǒng)的要求，不致使設備過于龐大，也減小了能耗，提高了設備運行的經濟性。另外，在生產實際中矯直 機還有矯平帶鋼上棍子壓印的使命，提高壓入量對消除壓印的效果也有一定促進作用。但過大的壓入量也是不 可取出，一方面隨著壓入量的增加，帶鋼在工作輥上的包角增加，張力損失也隨之增加，另一方面壓入量過大 會使帶鋼壓縮變形增加，反而使板形惡化。另外過大的壓縮變形對帶鋼的內部組織和鍍層的結合也是不利的。 總之，雖然在參數(shù)選擇時傾向于大壓入量小張力，但過小的壓入量和過小的張

26、力都是不可取的。問：什么是拉矯后的抬頭紋？抬頭紋特指帶鋼經過拉矯后在其上下外表發(fā)生的橫向紋絡。抬頭紋較輕時的形態(tài)是間隔小<2mm 、寬度小 <、數(shù)量多，紋絡不是聯(lián)貫的，而是呈無規(guī)那么的分布在整個帶鋼外表。抬頭紋較嚴重時間隔距離較大到 達 3mm 以上，寬度也較大達 1mm 以上，數(shù)量較少，橫向聯(lián)貫分布在整個帶鋼外表，相互平行，規(guī)律性 很強，而且上下外表的紋絡是對應的。而最嚴重的抬頭紋要算是不用彎曲輥時只靠前后張力輥將帶鋼拉伸到一 定程度在帶鋼外表產生的橫向拉伸痕， 這種拉伸痕間隔在 2030mm 之間， 寬度達 510mm ，大體相互平行， 也有分叉交叉的樹枝狀。將抬頭紋局部的鍍層

27、腐蝕掉，就會發(fā)現(xiàn)帶鋼基體上也有同樣的紋絡，這是抬頭紋與其它缺陷的根本區(qū)別。抬 頭紋處的鍍層鋅花光澤消失，與正常鋅花中無光澤的局部一樣，都是呈霧狀，在顯微鏡下觀察也分不清原來有 光澤的局部和無光澤的局部，只能看出鋅花的晶界，而晶粒內部的形態(tài)都差不多。抬頭紋不僅影響產品的美觀，而且會影響抗拉強度，在抗拉試驗時均從抬頭紋嚴重處開裂。對于使用鍍鋅板 作為彩涂基板來說，彩涂以后仍能看出抬頭紋的痕跡。抬頭紋發(fā)生的規(guī)律是厚板比薄板嚴重，經完全退火后緩慢冷卻獲得的硬度低、塑性好的材料比硬度高、塑性 差的帶鋼嚴重，延伸率大時比延伸率小時嚴重，壓入量小時比壓入量大時嚴重，一彎一矯的拉矯機比兩彎一矯 的拉矯機嚴重，

28、普通材質的比 DQ 材質的嚴重。問：拉矯抬頭紋發(fā)生的機理如何？ 關于抬頭紋產生的機理沒有公認的結論。抬頭紋不但在一般企業(yè)多有發(fā)生，在某國有大型企業(yè)也被抬頭紋困 擾了好長時間。本人通過大量的觀察，試驗和分析認為，抬頭紋是在拉矯工序中帶鋼在彎曲輥上產生的局部屈服延伸現(xiàn)象。而上面本人將彎曲輥未用時的拉伸痕歸結為抬頭紋是因其產生的原因極為相似，所以一并加以研究。金屬材料在被拉伸屈服時，并不是在整個拉伸方向上全面屈服，而是在某個局部產生屈服，其顯微形態(tài)是晶 格之間發(fā)生滑移，這種滑移是變形能量最小的，也正是晶格之間發(fā)生了滑移才有了不可恢復的塑性變形。帶鋼在純張力拉伸下是在組織薄弱處產生晶格滑移，所以沒有太

29、大的規(guī)律。一旦在某處產生了滑移，就會在 此處產生較大的變形，以致到達所設定的延伸率，其它地方只發(fā)生彈性延伸，不產生塑性變形。而有了彎曲輥 的作用后，延伸不只是由張力產生的，而彎曲應力的作用更大，只有在彎曲輥處的應力才能超過屈服極限，才 能產生晶格之間的滑移，也就形成了屈服區(qū)，帶鋼不斷通過彎曲輥，也就不斷有屈服區(qū)產生。在一定的延伸率 下，如果彎曲作用較強，能產生屈服的區(qū)域較多，就會產生密而窄的屈服區(qū)，就是我們看到的較輕的抬頭紋； 如果彎曲作用較弱，只有少數(shù)薄弱處才能產生屈服，屈服區(qū)就少，而為了到達一定的延伸率，單個屈服區(qū)的塑 性伸長就比擬大，在整個帶鋼外表橫向上連成了線，這就是我們所看到的通貫狀

30、抬頭紋。可見彎曲輥的作用不 但使產生相同延伸率的張力減小了，還使原來產生的屈服區(qū)量較少，變形量較大的屈服變形變成了屈服區(qū)數(shù)量 較多，變形量較小的屈服變形。這對改善材料的加工性能是很有積極意義的。需要進一步說明的是，如果帶鋼 先通過下彎曲輥，在其屈服區(qū)上外表產生拉伸屈服，在下外表產生壓縮屈服，到了第二個彎曲輥時，原先的受 壓屈服處晶格發(fā)生了滑移， 又變成了受拉最薄弱的地方， 又會被拉伸屈服， 所以對于通貫的抬頭紋而言， 拉伸、 壓縮變形都是出現(xiàn)在同一處，也就是抬頭紋正反面位置一致的原因。問：拉矯抬頭紋的發(fā)生說明了什么？這也解釋了為什么拉矯工序能夠改變材料加工性能的原因。對于沒有拉矯過塑性帶鋼，在

31、沖壓變形時，變形 不只是在材料應該變形的所有點同時產生的，而是在某些薄弱處產生屈服，變形量較大，而其它地方變形量較 小，甚至不變形，類似于沒有彎曲作用的純彎曲變形。其結果是形狀不夠圓順，存在一些折彎點或折彎線。經 過拉矯工序的帶鋼在加工產生變形時，就會在所有已在拉矯過程中產生屈服變形的點上產生變形，由于這些拉 矯屈服點數(shù)量較多，因而在各點處的變形量也較小，所有變形較為均勻，過渡處較為圓順，沒有折彎點或折彎 線。根據(jù)這個原理就可以判斷帶鋼有無經過拉矯，如果我們用力折彎帶鋼的角部，經經過拉矯的帶鋼那么會產生較 為均勻圓順的變形，而未經拉矯的帶鋼那么會產生一道道硬的折痕。問：如何減輕拉矯抬頭紋？抬頭

32、紋是無法根本消除的，只能減輕到不致有太大的影響。減輕抬頭紋的方法有：1 增加彎曲輥的壓入量，這樣可以提高彎曲作用效果，增加屈服區(qū)域的數(shù)量從而減小屈服區(qū)域的寬度，即減輕抬頭紋。2 適當減小拉矯延伸率，這就是減小總體塑性變形量。如拉矯是為了改善板形，那么只要能使浪形改善就可以了，沒有 必要采用較大的延伸率，如拉矯是為了改善加工性能，可以適當增加光整機的延伸率而減小拉矯機的延伸率， 因為光整機是在工作輥的壓力下變形的，不會產生局部變形，也就不會有抬頭紋產生。 3 設法減小材料的 屈服平臺，如使用低碳和低雜質含量的材料，對加工要求高的場合必須使用IF 鋼。 4 適當提高材料退火后的強度硬度，材料的強化

33、作用大，屈服點不明顯就不會產生嚴重的抬頭紋，比方鍍鋁鋅板冷卻速度快，硬度高 抬頭紋比擬不太明顯。瓶蓋鐵是不完全退火板，彈性很好，所以就不會出現(xiàn)抬頭紋。5使用輥徑尺寸較小的工作輥， 使帶鋼在輥子上彎曲變形的長度減小， 變形的梯度加大， 單個屈服區(qū)寬度減小而總屈服區(qū)數(shù)量增多。問：浪形對稱的原板拉矯后的板形如何？原板的板形有多種多樣，對拉矯的難度和拉矯以后的效果也不一樣，下面對典型板形拉矯以后的板形進行分析。a對于存在中浪的原板，在通過拉矯時，邊部極易被拉伸伸長，使邊部的短纖維長度與中部的長纖維長度 一致，所以原板有中浪經拉矯后較易消除，板形較好。這一點與加熱過程對板形的影響相似，所以說存在一定 中

34、部浪形的鍍鋅原料板最終能在生產線上消除掉，對鍍鋅產品的影響較小。b丨對于存在兩邊對稱邊浪的原板，在通過拉矯產生塑性變形時，中部拉伸變形較為困難，因而即使拉矯機 調到最正確狀態(tài)，特別是強度較高，塑性較差的帶鋼，仍存在一定的邊部浪形，要獲得較為理想的板形就必須 從改善帶鋼的機械性能上做文章。問：浪形不對稱的原板拉矯后的板形如何？對存在單邊邊浪和單邊 1/4 浪的原板，在通過拉矯機張緊輥時，會出現(xiàn)帶鋼一邊緊一邊松的現(xiàn)象，即一邊張 力大，一邊張力小，使拉矯機所有機件都會產生受力不均勻，從而變形也不均勻，結果發(fā)生塑性變形以后的長 度也不一樣，有浪的一側仍然較長，無朗的一側仍然較短，所以對拉矯來說是最為麻

35、煩的，也是拉矯效果最不 好的。另外，這種情況往往會使帶鋼拉矯以后波長變長，在生產線上運行時飄動較大，加上光線折射的影響， 反而會使人們產生拉矯之后板形變差的錯覺。特別是原板有 1/4 浪時，原來邊部沒有浪，但拉矯之后邊部受力 部位截面積較小，易于產生變形，邊部反而產生了浪形，更容易讓人誤認為拉矯之后板形惡化了。其實這就是 鐮刀彎，這樣的鍍鋅板經彩涂之后假設用于制作夾心板，在生產線上鎖邊時會運行一般距離一邊邊部就長出一 些，帶來較大的困難，這就是拉矯帶來的負作用。問：材料的性能和差異對拉矯后的板形有何影響？有的原板雖然板形很好，但由于厚度偏差或在爐內加熱保溫時間的不夠，造成中心不完全退火，也有的

36、帶鋼 冷卻時邊緣與中心冷卻效果不同，中心部位強度高塑性差，邊緣部位強度低、塑性好，在拉矯過程中雖然拉應 力和彎曲應力都一樣，但產生的應變卻不同，邊緣部位大，中心部位小，拉矯的結果是原來邊緣部位沒有浪， 拉矯以后反而有了浪， 這確實是拉矯以后板形惡化的實例， 但根本原因不在拉矯機， 而在前邊的退火冷卻過程。對于工藝要求不完全退火或高強度板的拉矯是較為困難的，這樣的材料沒有明顯的屈服點或屈服點較高，應 力超出彈性極限后的強化作用較強，較大，在拉矯時必須施加很大的張力才能到達所設定的延伸率，而且所產 生的總延伸率中以彈性延伸為主，能發(fā)揮矯直作用的塑性延伸較小，所以對板形改善的效果較差，而且在彎曲 以

37、后儲存的能量較大，在后續(xù)的矯直時很難準確地消除剩余的彎曲變形，可能會矯直不夠，也可能會過矯直， 這樣就會給帶在橫截面的厚度方向上存在較大的內部應力，有時在生產線上看上去很平直，但剪成板以后就會 翹曲變形。矯機的調整方法拉矯工藝不同于其它工序，沒有十分固定的工藝參數(shù)選擇方法，大多靠現(xiàn)場的調整，即根據(jù)拉矯后的板形調 整參數(shù)，而且調整也只有大體的方向，沒有太大的規(guī)律。問：如果經過拉矯以后的板形存在單側邊浪如何調整？如果經過拉矯以后的板形普遍出現(xiàn)一側邊浪，可以通過有意改變工作輥的水平度來彌補著一缺陷。也就是使 單側壓入量增加，促使塑性變形量增加，到達與另一側長度相同的目的。方法是如果操作側帶鋼有浪，那么設法 抬高驅動側彎曲工作輥，反之亦然。但一般拉矯機彎曲輥兩側的上下調整都是靠同一個電機來驅動的，所以必 須采用卸去驅動軸聯(lián)軸器的方法。 即如果要使操作側壓入量大一些就在同時到達一定壓入量以后， 拆去聯(lián)軸器， 再使驅動側下降一定的位置即可。要使驅動側壓入量大一些，那么在拆去聯(lián)軸器后，再使驅動側上升一些。如果 是兩彎一矯的拉矯機，可以將兩對彎曲輥組設置成不同的平行度以對付不浪浪形的鋼板。案例：某公司鍍鋅線的產品一直出