金属压力加工车间设计之生产工艺流程培训教材课件.ppt

Northeastern University,，,NEU,*,NEU,第四章,生产工艺流程,授课教师：彭良贵,压力加工车间设计课程,2024/11/13,第四章授课教师：彭良贵压力加工车间设计课程2023/10/9,第,4,章 生产工艺流程,4,.1,制订生产工艺流程的依据,4,.2,钢材生产工艺流程,4.3,有色金属材料生产工艺流程,本章主要内容：,2024/11/13,第4章 生产工艺流程 4.1 制订生产工艺流程的依据,4.1,制订生产工艺流程的主要依据,生产工艺流程的制订是工艺设计中的一项重要工作，直接关系到整个设计能否满足设计任务书的要求其制订过程主要考虑：,产品生产方法（依据）,产品技术条件要求（基础）,生产规模（出发点）,产品品种,生产线类型,产品规格,生产规模,生产工序,设备选型,产品质量,生产方法,产品方案,生产方案,2024/11/13,4.1 制订生产工艺流程的主要依据生产工艺流程的制订是工艺设,冶金,压力加工,4.1,制订生产工艺流程的主要依据,2024/11/13,冶金压力加工4.1 制订生产工艺流程的主要依据2023/10,4.2,钢材生产工艺流程,钢材生产主要生产工序：,热加工生产流程,钢材生产工艺流程,普碳钢,/,低合金钢生产流程,合金钢生产流程,冷加工生产流程（包括温轧）,矫直,平整,锻压,拉拔,轧制,穿孔,退火处理,精整,涂镀,冷却,冷床,剪切,焊接,加热,均热,坯料,准备,酸洗,清理,2024/11/13,4.2 钢材生产工艺流程钢材生产主要生产工序：热加工生产流程,4.2,钢材生产工艺流程,加工工艺制度之坯料选择,轧钢坯料,初轧坯料,模铸钢锭,连铸坯料,方钢锭模,圆钢锭模,钢锭模,钢锭,方坯,圆坯,板坯,异型坯,坯料种类、尺寸、形状、重量的选择取决于产品质量、产量、上下游工序能力匹配、生产条件、设备条件及相关技术经济指标要求或制约。

2024/11/13,4.2 钢材生产工艺流程加工工艺制度之坯料选择轧钢坯料初轧坯,4.2,钢材生产工艺流程,铸坯洁净度,（夹杂物数量、类型、尺寸、分布）,铸坯表面质量,（表面裂纹、夹渣、气孔）,铸坯内部质量,（内部裂纹、夹杂物，中心疏松、缩孔、偏析）,铸坯形状缺陷,（鼓肚、脱方、椭圆）,表面缺陷清理,表面氧化铁皮清理,坯料预先热处理,（合金钢）,加工工艺制度之坯料预处理,2024/11/13,4.2 钢材生产工艺流程 铸坯洁净度表面缺陷清理表面氧化铁,4.2,钢材生产工艺流程,加工工艺制度之坯料加热,加热制度,加热速度,加热温度,加热时间,燃料选择,炉型结构,步进式加热炉,推钢式加热炉,蓄热式热炉,焦炉煤气,高炉煤气,天然气,重油,/,柴油,2024/11/13,4.2 钢材生产工艺流程加工工艺制度之坯料加热加热制度加热速,4.2,钢材生产工艺流程,坯料加热制度之加热温度,加热温度一般根据合金相图、塑性图和再结晶图三图定温的原则确定为防止过烧，最高温度应低于固相线,100,150,Wc(%),(),1W18Cr4V,高速钢的塑性图,再结晶图,普碳钢最高加热温度和理论过烧温度,2024/11/13,4.2 钢材生产工艺流程坯料加热制度之加热温度加热温度一般根,4.2,钢材生产工艺流程,坯料加热制度之加热速度,加热速度由金属的塑性和导热性来确定，同时还需考虑相变带来的组织应力的影响。

预加热段,一加热段,二加热段,均热段,蓄热式加热炉炉型结构,钢板加热过程体积变化曲线,2024/11/13,4.2 钢材生产工艺流程坯料加热制度之加热速度加热速度由金属,4.2,钢材生产工艺流程,坯料加热制度之加热时间,加热炉,长行程装钢机,出钢机,入炉操作台,出炉操作台,加热时间一般由坯料厚度、装料温度、炉型结构等决定，通常采用经验公式，也可通过模型预报实现自动出钢连续式加热炉：,均热炉：,室状炉：,化学成分相关系数,钢种相关系数,坯料布置形式参数,坯料厚度或直径,钢种相关系数,直接热装,热装,冷装,加热炉小时产量：,L,为加热炉炉膛有效长度，,m,n,为板坯排数,Q,为板坯质量，,t,；,B,为板坯宽度，,m,；,T,为板坯加热时间，,h,2024/11/13,4.2 钢材生产工艺流程坯料加热制度之加热时间加热炉长行程装,4.2,钢材生产工艺流程,加工工艺制度之轧制,轧制设计是工艺设计的核心，主要任务是制定变形程度、轧制速度以及轧制温度等工艺参数变形程度,（总变形量、道次变形量及其分配）,轧制速度,（受轧钢工艺、轧机结构、轧机机械化和自动化程度等 影响）,轧制温度,（轧件的开轧温度、终轧温度）,轧制力,（决定轧制设备和传动力能参数的基础数据）,机架数、孔型设计、,奥氏体再结晶区,/,未再结晶区；铁素体区轧制等,年产量、传动力能参数,2024/11/13,4.2 钢材生产工艺流程加工工艺制度之轧制轧制设计是工艺设计,4.2,钢材生产工艺流程,加工工艺制度之冷却,冷却设计主要任务是确定冷却介质、冷却方式、冷却速度、冷却温度制度等工艺参数。

冷却介质,（水、风、水雾、油、冷床等）,冷却方式,（集中冷却、分段冷却、稀疏冷却等）,冷却速度,（超快冷、快冷、缓冷、炉冷等）,冷却温度制度,（开冷温度、终冷温度、中间温度、空冷时间等）,2024/11/13,4.2 钢材生产工艺流程加工工艺制度之冷却冷却设计主要任务是,4.2,钢材生产工艺流程,加工工艺制度之精整,精整是工艺过程最后一个工序，依据产品的不同，可包括：,矫直,平整,剪切,（横切、纵切、切边、定尺）,酸洗,热处理,（罩退、连退、,）,表面镀层,（镀锌、镀锡、彩涂、,）,机加工,2024/11/13,4.2 钢材生产工艺流程加工工艺制度之精整精整是工艺过程最后,4.2,钢材生产工艺流程,现代钢铁生产工艺流程,2024/11/13,4.2 钢材生产工艺流程现代钢铁生产工艺流程2023/10/,4.2,钢材生产工艺流程,宝钢钢管,初轧商品材产线,主要由均热炉、初轧机组、连轧机组和精整作业线等组成，拥有初轧生产工艺最为先进的技术和装备http:/ 钢材生产工艺流程宝钢钢管初轧商品材产线主要由均热炉、,4.2,钢材生产工艺流程,厚板轧机产品定位是高强度船板、大口径油气输送管线用钢板、高强度建筑结构板、锅炉和压力容器用钢板等高难度厚板产品。

宝钢年产,180,万吨的,5m,厚板产线,主要由轧线设备和热处理设备组成热处理线可组织生产调质、正火、正火加回火、回火工艺的钢板2024/11/13,4.2 钢材生产工艺流程厚板轧机产品定位是高强度船板、大口径,2050mm,热轧机组设计年产量,450,万吨主体设备有德国西马克、西门子等公司成套提供，包括四座大型步进式加热炉、四架带立辊的粗轧机、一台连杆切头飞剪、七架四辊式精轧机、三台地下液压卷取机等设备1580mm,热轧机组设计产量,280,万吨主体设备由日本三菱引进该设备采用了当时世界领先的定宽侧压机，边部加热器、,PC,轧机等多项新技术1880mm,热轧机组设计年产量,370,万吨轧线主体机械设备由日本三菱日立（,MH,）设计，设备由宝菱重工提供除常规产品外，机组具有的快速冷却、低温卷取等技术是其适合生产高强钢和各类先进钢宝钢热连轧生产工艺流程,4.2,钢材生产工艺流程,2024/11/13,2050mm热轧机组设计年产量450万吨主体设备有德国西马,4.2,钢材生产工艺流程,H,型钢生产流程,2024/11/13,4.2 钢材生产工艺流程H型钢生产流程2023/10/9,4.2,钢材生产工艺流程,宝钢,线材生产线,由步进式加热炉、粗轧机组、中轧机组、预精轧机组、精轧机组、减定径机组、影像探伤仪、测径仪、吐丝机组、斯太尔摩线和,PF,线等组成，采用全连续无扭控轧工艺。

2024/11/13,4.2 钢材生产工艺流程宝钢线材生产线由步进式加热炉、粗轧机,4.2,钢材生产工艺流程,宝钢钢管,140,热轧,无缝钢管产线,主体设备由狄塞尔导盘二辊式斜轧穿孔机、全浮动长芯棒连续轧制机组、采用,CEC,的张减机等组成2024/11/13,4.2 钢材生产工艺流程宝钢钢管140热轧无缝钢管产线主体设,宝钢,UOE,焊管生产工艺流程,4.2,钢材生产工艺流程,2024/11/13,宝钢UOE焊管生产工艺流程4.2 钢材生产工艺流程2023/,酸轧机组生产工艺流程,4.2,钢材生产工艺流程,2024/11/13,酸轧机组生产工艺流程4.2 钢材生产工艺流程2023/10/,4.2,钢材生产工艺流程,连退,-,镀锌,-,镀锡,-,彩涂机组生产工艺流程,热镀锌线,：经酸洗冷轧后的钢卷开卷后，经过焊接、表面清洗及退火之后进入锌槽镀锌（,GI,材）或再加热产生锌铁合金（,GA,材），接着再经过调质轧延及张力整平，最后依不同需求实施后处理或涂油作业连续退火线,：包括清洗、退火、调质压延、涂油、分切及包装等工序连续涂覆线,：生产电磁钢卷时，母材为连退后的钢卷，经开卷、清洗、水性绝缘涂料涂覆、烘培、冷却等工序；,生产彩色钢卷时，母材为冷轧卷，经开卷、清洗、磷酸皮膜处理、底漆涂覆、面漆涂覆、烘培、,冷却等工序。

2024/11/13,4.2 钢材生产工艺流程连退-镀锌-镀锡-彩涂机组生产工艺流,有色金属材料生产主要工序：,板带箔材生产流程,有色金属材料生产工艺流程,管棒型材生产流程,矫直,平整,铣面,蚀洗,轧制,挤,/,拔,退火处理,精整,涂油,清洗,喷丸,剪切,定尺,加热,均热,坯料,准备,淬火,时效,4.3,有色金属材料生产工艺流程,2024/11/13,有色金属材料生产主要工序：板带箔材生产流程有色金属材料生产工,加工工艺制度之坯料选择,锭坯类型,半连续铸锭,锭模铸锭,连续铸锭,4.3,有色金属材料生产工艺流程,锭坯质量要求：,化学成分及宏观组织应符合标准之规定；,尺寸及偏差应满足工艺要求；,表面光洁、无缺陷；（铣面、刨面或车面）,内部无缩孔、气孔、夹杂、偏析及裂纹等缺陷,2024/11/13,加工工艺制度之坯料选择锭坯类型半连续铸锭锭模铸锭连续铸锭4.,4.3,有色金属材料生产工艺流程,挤制管锭坯直径：,挤制管外径，mm,挤制品内径，mm,挤压比,挤制棒锭坯直径：,挤制型材锭坯断面积：,锭坯长度：,或,其中，,L,1,为挤压残料（压余）长度，,mm,l,1,为挤制后管棒型材切头切尾长度，,mm,n,为每根挤制管棒型材切成定尺的根数。

锭坯选择的原则：,根据车间的规模和产量,根据产品的规格尺寸,（板带材生产常采用扁锭，线材生产可采用圆锭或方锭，,管棒型材生产常采用圆锭）,根据设备能力,根据制品的性能确定锭坯厚度或直径,根据金属及合金的工艺性质,根据铸造条件,2024/11/13,4.3 有色金属材料生产工艺流程挤制管锭坯直径：挤制管外径，,4.3,有色金属材料生产工艺流程,铝板带箔材生产工艺流程,铝合金牌号简介：,1,系：,99.00%,以上工业纯铝，电导性、耐腐蚀性、焊接性能好、强度低,2,系：,Al-Cu,合金，强度高、耐热性和加工性能良好,3,系：,Al-Mn,合金，耐蚀性、焊接性好、塑性好,4,系：,Al-Si,合金，耐磨性、高温性能好,5,系：,Al-Mg,合金，耐蚀性焊接性好、抗疲劳强度好、只能冷加工提高强度,6,系：,Al-Mg-Si,合金，耐腐蚀性能高、焊接性好,7,系：,Al-Zn,合金，超高强度合金韧性好、易加工,8,，,9,系：备用合金，塑性、深冲性能良好,2024/11/13,4.3 有色金属材料生产工艺流程铝板带箔材生产工艺流程铝合金,4.3,有色金属材料生产工艺流程,铝行业产业链,铝材产品分类,汽车用铝合金分类,2024/11/13,4.3 有色金属材料生产工艺流程铝行业产业链铝材产品分类汽车,4.3,有色金属材料生产工艺流程,铝板带箔材生产工艺流程,铝液,连续铸轧,铝锭,大板锭,连铸连轧,铸锭,热轧,冷轧,热轧卷,铝箔,箔轧,铝箔坯料,铸,轧,卷,中,厚,板,薄,铝,板,带,重熔,重熔,2024/11/13,。