不锈钢型材生产用“万能轧制”变形区分析

不锈钢型材生产用在万能轧机的轧制过程中,轧件腹板在承受水平辊压下变形的同时,还承受翼缘从两侧施加的压力,而翼缘的端部却未有约束,并且与翼缘外侧面接触的立辊是被动辊,使得轧辊对于翼缘压下造成的翼缘展宽变形要大于腹板部分的展宽变形,这就要求在轧制中轧件翼缘的压下率要略大于腹板,其比值一般为1.002~1.0282,并且2≥1,故△2>△1。现有万能轧机立辊半径Rv与水平辊半径R之比Rv/RH≈0.6~0.7,也就是2Rv=(1.2~1.4)RH>RH。

翼缘的变形区长度:Lv=√2Rv△2

腹板的变形区长度:LH=√R△

式中:t1、12分别为H型钢腹板、翼缘厚度,mm;△1、△2分别为万能轧机水平辊、立辊对腹板、翼缘的压下量,mm;R、Rv分别为万能轧机水平辊、立辊的轧辊半径,mm;LH、Lv分别为轧件变形时腹板、翼缘的变形区长度,mm

由上述分析可知,Lv>LH,如图2所示,即翼缘的变形区长度大于腹部的变形区长度。  可以把变形区分为两个区域:I区仅立辊对翼  缘有压下,水平辊与轧件腹板无接触的区域;Ⅱ区  腹板与翼缘同时被压下的区域。轧制时腹板和翼  缘与轧辊开始接触的位置不同,故压下不是同时开  始,翼缘首先被压下,然后是翼缘和腹板同时被压  下。在区,腹板的厚度远小于翼缘的宽度,立辊  所施加的力,到达翼缘的外侧,首先是形成了腹板  的变形,使其高度减小,厚度增加,当其高度减少到  翼缘内侧与水平辊侧壁相接触时,接触部分的翼缘  开始变形。在I区,翼缘的变形是不均匀的。在Ⅱ  区,同一横断面上腹板和翼缘同时变形,对腹板来说,水平辊上下对称施加变形,压下量△t1=LRH,翼缘只有一面受到立辊压缩,另一面与水平辊的侧壁接触,可以认为其压下只为立辊所施加,即△2=La/2Ry,由于2Ry>R,故△2<△1,翼缘的压下量小于腹板的压下量。而且由于翼缘厚度大于等于腹板厚度,所以其相对压下率(或相对压下速度)也不同,但翼缘的压下率小于腹板的,如两者是分开的,则腹板的延伸率大于翼缘的延伸率。由于两者是一个整体,相互平衡,就形成了H型钢在生产过程中腹板出现舌头,翼缘靠近腹板部分的延伸大于侧边的现象。