板形的基础知识课件.pptx

RAL,1.,板形与板凸度的基本概念,1.1,板形及其度量,1.2,板凸度,1.3,板形与板凸度的关系,1.4,板形的测量方法和原理,1.1,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板形缺陷的种类,外形,a,b,B,延伸分布,L/L,L/L,a,侧弯,b,中波,板形缺陷的种类,外形,延伸分布,c,d,3050mm,L/L,L/L,3050mm,c,边波,d,侧边波,板形缺陷的种类,外形,e,f,延伸分布,50mm,50mm,100mm,B/L,L/L,L/L,e,近边波,f,复合波,板形缺陷的种类,外形,延伸分布,g,200mm,L/L,图,1-1,板形缺陷的种类,a,侧弯；,b,中波；,c,边波；,d,侧边波；,e,近边波；,F,复合波；,g,中心波,g,中心波,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；,k,cr,板材翘曲临界应力系数。

E,P,、,v,p,带钢材料的杨氏模量和泊松比1-1),板材翘曲临界应力系数,k,cr,的取值,冷轧宽带钢：,产生边波时,k,cr,=12.6,，产生中波时则,k,cr,=17.0,热轧宽带钢：,(1700mm,轧机，带宽,1000mm),产生边波时,k,cr,=14,，产生中波时,k,cr,=20,良好板形的几何条件,图,1-2,轧件轧前轧后的断面形状,纵向延伸和高度压缩之间的关系,设,x,点对应的原始长度为,L,(,x,),，轧后长度为,l,(,x,),，根据体积不变定律，并考虑保证良好板形时，板材轧制接近于平面变形，则纵向延伸和高度压缩之间应当有下述关系：,(1-2),轧前断面与轧后断面之间的关系,欲获得良好板形，必须保证带钢沿横向有均一的延伸根据式,(l-2),，应该保证来料横断面几何形状和承载辊缝几何形状之间相匹配：,(1-3),式中：,B,轧件宽度常用的良好板形几何关系,设轧前带钢中心和边部的厚度分别为,H,c,和,H,e,，轧后相应的厚度为,h,c,和,h,e,，由式,(1-3),得：,式中：,轧前、轧后的轧件平均厚度；,C,H,、,C,h,轧前、轧后的轧件凸度1-4),1.1.2,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差表示的板形,图,1-3,翘曲带钢,(a),及其分割,(b),L,V,R,V,a,L,V,L,V,L,L,b,板形指数,相对长度差也称为,板形指数,=,L/L,其中,L,是所取,基准点,轧后带钢,纤维,的长度，,L,是其它点与,基准点,轧后带钢,纤维,长度差英国的相对长度差的单位是mon，1mon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：,(1-5),为测量长度差 两点间的距离,加拿大的板形表示方法,加拿大铝公司取横向上最长和最短纵条之间的相对长度差作为板形单位，称为,I,单位；一个,I,单位相当于相对长度差为,10,-5,，板形表示,(1-6),式1-6),式中：,St,带钢板形,I10,-5,；,L,带钢纵向延伸差，mm；,L,最短纵条,的长度，mm波形表示法,图,l-4,带钢翘曲的两种典型情况,翘曲度,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,图,1.5,板形的波形表示法,翘曲度的计算公式,翘曲度为波幅与波长之比，计算公式如下：,式中：,翘曲度，；,R,V,波幅，,mm,；,L,V,波长，,mm。

1-7),板形的波形表示法,图,1.5,板形的波形表示法,翘曲度与相对长度差的关系,(1-8),根据曲线长度的计算公式，可得与,Lv,对应的曲线长度为：,(1-9),翘曲度与相对长度差的关系,式中：,翘曲度，,%,；,St,相对长度差，,I,1-10),1.2,板凸度,除带钢边部外，,90,的中间带钢断面大致具有二次曲线的特征，而在接近边部处，厚度突然迅速减小，这种现象称为,边部减薄,h,e,2,h,c,w,w,1,w,h,e,1,h,e,1,h,e,2,w,1,w,2,w,2,图,1.6,带钢宽度方向厚度分布,板凸度的定义,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：,(1-11),式中：,h,c,板中心处厚度，,mm,；,h,e,1,边部代表点处厚度，,mm,良好板形条件,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,(1-4),式可以表示为：,(1-12),(1-13),1.3,板形与板凸度的关系,设带钢轧前、轧后中部与边部的尺寸为,H,c,、,L,c,、,h,c,、,l,c,；,H,e,、,L,e,、,h,e,、,l,e,。

假设轧前带钢中心与边部的长度相等，则根据体积不变条件可得：,(a),(a),式两遍取自然对数可得：,(b),若轧前、轧后比例凸度分别为,C,p,1,和,C,p,2,，则比例凸度变化为：,(1-14),(1-15),式中：,翘曲度，%；,C,P,比例凸度差，%1.4,热轧板形的测量方法,1.4.1,断面形状的测量,日本川崎制铁,断面形状监测仪,固定测厚仪,扫描测厚仪,断面形状计算机,1-,固定,X,射线测厚仪,2-,测厚仪轨迹,3-,带钢,4-,扫描测厚仪轨迹,5-X,射线扫描测厚仪,图,1.7,断面形状测量,扫描边部,300mm,区域 最小二乘法 获得断面形状,日本新日铁断面检测仪,一台固定测厚仪 两台扫描测厚仪,边部扫描测厚仪,带钢,固定测厚仪,边部扫描测厚仪,边部扫描测厚仪轨迹,美国,IMF,公司,(,同位素测量系统公司,),两个铯放射源,137,放在一个,C,形架上总共放出,54,条离子束,测量值采样时间,10ms,测量值处理时间,10ms,1.4.2,热轧带钢平直度的测量,1,激光莫尔法,2,激光位移法,3,激光截光法,4,多束激光板形仪,新日铁 北村公一 利用相同级次的莫尔条纹代表钢板在相同高度的位移,ROMETER-5,比利时冶金研究中心,德国的,PSYSTEME,公司开发的“,BPM-100,型”板形仪,(,宝钢,1984,年引进,),日本三菱电机开发的双光束板形仪,日本住友金属开发的激光扫描板形仪,(1987,年,),冶金自动化院,1997,年攀钢,习 题,基本习题：,什么是板形问题？常见的热轧带钢板形缺陷有哪些？,什么是良好板形条件？,如何度量板形？什么是板形的相对长度差表示法？,扩展习题：,常见板形测量仪的测量原理是什么？,什么是驻波？针对驻波现象分析激光位移法和激光截光法的特点。