板形与板凸度的概念

RAL-1板形与板凸度的概念RAL-2板带材断面形状•楔形(钢带的楔形为钢带横截面上一侧边部厚度与另一侧边部厚度之差。边部厚度为距纵边40㎜处的厚度)•he1-he2•中心凸度(钢带的凸度为钢带横截面上中部厚度与两边部平均厚度之差。边部厚度为距纵边40㎜处的厚度。)•hc-(he1+he2)/2•边部减薄he1-he3•局部高点(钢带的局部高点：在宽度方向上任意100mm范围内,两点最大厚度差≤公称厚度的0.8%。测量位置：距侧边不小于40mm的任意处。)he1he2he4he3hca.板带材横断面b.厚度方向放大后RAL-3横断面上厚度发生变化的原因•轧辊的弹性变形•轧辊的热凸度•轧辊的磨损•轧辊的初始辊型RAL-41.2.2边部减薄发生的原因轧辊压扁变形的特点：•边部压扁量少，边部变薄•轧制力的分布，由于边部的金属三维流动，压扁量少•中间和边部的轧制力作用区域不同，造成边部压扁量少RAL-51.2.3楔形发生的原因•原料带有楔形；•两侧压下不均；•带钢两侧温度不均；•带钢未对正。RAL-61.2.4局部高点发生原因•边部过多的磨损•不规则的反跳•同宽轧制过长•CVC轧辊的轴向移动Edge部Edge部定常部WSDSRAL-71.3板形的概念二肋浪中浪边浪RAL-81.3.1板形的度量－翘曲度LR翘曲度λ＝R/L×％日文：急峻度RAL-91.3.2板形的度量－相对延伸差和I单位LmaxLmin相对延伸差ε＝(Lmax-Lmin)/LI单位=105ε即100m长带钢发生1mm的延伸差为1个I单位RAL-10两种度量之间的关系πλ2/4＝επλ2/4＝10－5I单位例如，λ＝1％，对应7.85I单位RAL-11比例凸度与良好板形条件比例凸度定义：Cp=Cr/h单位厚度上的凸度良好板形条件：比例凸度恒定（精轧机组由出口到入口凸度与厚度成比例增大）RAL-12强调区别几个基本概念狭义板形＝平直度＝浪形(flatness)广义板形(1)＝平直度＋凸度(crown)广义板形(2)＝平直度＋横断面形状横断面形状＝凸度＋边部减薄＋局部高点(profile)RAL-13板形及其度量1.1.1板形所谓板形直观地说是指板材的翘曲程度；其实质是指带钢内部残余应力的分布。板形不良：带钢中存在残余内应力称为板形不良。潜在板形不良：带钢中存在残余内应力，但不足以引起带钢翘曲，称为潜在板形不良。表观板形不良：带钢中存在残余内应力足够大，以致引起带钢翘曲，则称为表观的板形不良。RAL-14冷轧钢板的板形缺陷边浪中浪单边浪复合浪二肋浪图1-1板形缺陷类型RAL-15带钢翘曲的力学条件根据塑性力学的研究结果钢板发生翘曲的力学条件可以表示为：式中：cr—带钢发生翘曲的临界应力；B—带钢宽度；h—带钢厚度；kcr—板材翘曲临界应力系数。EP、vp—带钢材料的杨氏模量和泊松比。2212(1)pcrcrpEhkB(1-1)对于冷轧宽带钢：产生边浪时，kcr≈12.6；产生中浪时，kcr≈17.0。RAL-16板形的度量板形度量的目的：定量地表示板形，既是生产中衡量板形质量的需要，也是研究板形问题和实现板形自动控制的前提条件。因此，人们依据各自不同的研究角度及不同的板形控制思想，采取不同的方式定量地描述板形。相对长度差表示法波形表示法张力差表示法带材断面形状的多项式表示法厚度相对变化量差表示法RAL-17相对长度差表示的板形图1-2翘曲带钢(a)及其分割(b)LVRVaLVLVLΔLb这是一种比较简单的表示板形的方法，就是取横向上不同点的相对延伸差DL/L来表示板形。其中L是所取基准点的轧后长度，DL是其它点相对基准点轧后长度之差。相对长度差也称为板形指数r，r=DL/L。RAL-18相对长度差的单位A)英国的相对长度差的单位是蒙(mon)，该术语是由W.K.泼森建议的，1蒙相当于相对长度差为10-4。泼森定义板形为横向上单位距离上的相对长度差，以mon/cm表示，即：510stLLD(1-2)B)加拿大铝公司是取横向上最长与最短纵条之间的相对长度差作为板形单位，称为I单位，1个I单位相当于相对长度差为10-5。所以板形表示为：410sLLD(1-3)式中：L—最短纵条的长度，mm。RAL-19波形表示法图l-3带钢翘曲的两种典型情况LvRv在翘曲的板带上测量相对长度差很不方便，所以人们采用了更为直观的方法，即以翘曲波形来表示板形，称之为翘曲度。LvRvRAL-20翘曲度VRVLVVLLD平台带钢图1-4板形的波形表示法从翘曲的带钢切取一段置于平台上，如将最短纵条视为一直线，最长纵条视为一正弦波，以翘曲波形来表示板形，称为翘曲度。式中：100vvRL波幅vR波长vL(1-4)RAL-21翘曲度与相对长度差的关系(1-5)2sin2vvRxyL则可利用线积分求出曲线部分的长度：202220211cos212vLvvvvvvvvLLdydxdyLRLdLRLD(1-6)设与Lv的直线部分相对应的曲线部分长为Lv＋DLv，并认为曲线按正弦规律变化：RAL-22(3)翘曲度与相对长度差的关系22222425221024451024.6740112vvvvvvVStVLRRLLLLLDD式中：—翘曲度，%；∑St—相对长度差，I。(1-8)(1-7)上式经过整理可得：曲线部分和直线部分的相对长度差为：RAL-23板凸度与板形良好条件板凸度—板中心处厚度与边部代表点处厚度之差。有时为强调它没有将边部减薄考虑进去，又称它为中心板凸度，它可以表示为：1hceChh(1-9)式中：hc—板中心处厚度，mm；he1—边部代表点处厚度，mm。phCCh(1-10)constpC(1-11)比例凸度：板凸度与轧件平均厚度之比在金属轧制过程中，良好板形条件可以表示为：RAL-24板形与板凸度的关系板凸度与板形有密切的关系。因为冷轧过程中要求严格保证良好板形条件，所以轧制过程中虽然板凸度的绝对值不断减小，但比例凸度应保持不变。若轧前、轧后的比例凸度分别为Cp1和Cp2，则比例凸度变化为：21pppCCCD(1-12)2hcepChhChh1ceHpHHCCHH根据比例凸度定义有：RAL-25板形与板凸度的关系252510221006.3661977VVpppcLLCClClDDDDD(1-13)式中：—翘曲度，%；ΔCP—比例凸度差，%。翘曲度与比例凸度变化之间有下述关系：