【摘　要】当前中厚板一般采用往复可逆轧制，工艺复杂、品种繁多、用途广泛。在中厚板轧制过程中，需要考虑几块轧件轧制时间和待温时间的匹配关系以及轧件的长度限制，进行轧制节奏的控制和空间的合理调度，最大限度地减少轧机的待机时间，提高产量。因此为了保证中厚板轧制质量，本文概述了中厚板轧制，对中厚板轧制过程中的头尾翘曲影响因素及其控制策略进行了探讨分析。

【关键词】中厚板轧制；头尾翘曲；影响因素；控制策略

中厚板生产多采用控制轧制生产工艺，一般单机架轧机采用两阶段轧制，中间用一段空冷待温阶段来保证第二阶段轧制的开轧温度。该工艺提高了产品性能，但也减少了轧机的产量。为了减少待温阶段造成的产量损失，都采用多块轧件交叉轧制的手段提高轧机的生产率。 

一、中厚板轧制的概述 

厚度4mm以上的钢板材称中厚板，其可用于造船、建筑构件、机器制造、交通运输、军事工业等部门，以及用于制造大口径焊管、容器、锅炉等。由于中厚板往复可逆轧制道次间隔时间长、连铸坯厚度大、材料沿厚度方形量和温度分布梯度大、轧制过程中板形状况会影响道次压下率，因此中厚板的生产工艺易波动在生产中有时出现钢板强韧性，尤其是低温韧性不合格。经分析发现。性能不合钢板的晶粒组织粗大、不均匀，尤其是钢板芯部由于变形量不够，晶粒组织粗大。一般分为四种：锻造、轧制、拉拔、挤压，锻造可分为自由锻和模锻，自由锻是在空气锤或水压机上将毛坯锻成一定的形状和尺寸。轧制是将金属坯料通过两个旋转轧辊间的特定孔型，使其形成一定截面形状的成形方法。利用轧制方法可获得型材、板材和管材。轧制可分为纵轧、横轧和斜轧。拉拔是将金属坯料的前端施以一定的拉力，使它通过锥型的凹模型腔、改变其截面的形状和尺寸的一种加工方法。拉拔是生产棒材、线材和管材的主要方法，它的生产效率很高。挤压是使大截面的毛坯在凸模的强大压力作用下产生塑性流动，迫使金属从模具型腔中挤出。 

二、中厚板轧制过程中的头尾翘曲影响因素分析

1.辊缝中心与轧件入口的中心高度匹配度因素

（1）辊缝中心与轧件入口中心的高度同等。一般将轧辊的上辊面与辊道的上表面之间的高度标记为δ，即辊缝的中心高度，单位取毫米。将轧件入口的中心高度标记为Δh，同样也代表是轧制的钢板压下量，单位取毫米。当辊缝的中心高度为轧件入口高度的一半时，就能够形成简单的轧制对称性，确保轧件在出口的板材平直。

（2）辊缝中心与轧件入口中心的高度不一致。一旦出现辊缝中心与轧件入口中心的高度不一致，就会发生轧件被倾斜卷入的事故，这时必然产生弯曲变形的轧件。当辊缝的中心高度小于轧件入口的中心高度的一半时，钢板被卷入情况下会较先接触到上轧辊的表面，上轧辊的作用力能够引导轧件的头部出现倾斜向下的状态，出现强制性倾斜卷入。轧件在这时会受到来自机架辊上的向上方向的托力。在托力的作用下，位于轧件上方表层的接触区域所具有的压力合力向着入口位置移动，位于轧件下方表层的压力合力会向着出口的位置移动。所有的压力等合力在变形区域内聚集，对于轧件的作用表现在出现一次向上弯曲的力矩，从而使得轧件向上弯曲。当辊缝的中心高度大于轧件入口的中心高度一半的情况，所有的作用力反应情况是相反的。

2.轧辊的上下侧线速度因素假设运行中的轧辊上下侧具有不同的线速度，一旦在辊的表面形成有效的速度差，存在于变形区内的摩擦效应就会改变，促使具有较高线速度的轧辊策中性面快速移动向出口位置，如此便导致前滑区变小，后滑区变大，轧辊的前滑区和后滑区中普遍存在的摩擦力也不再处于平衡状态。轧制力的连线与轧制的方向平面之间不再是垂直关系，而是具有一定的倾斜角，使得高速运动的轧辊具有了更大的力矩，当然相应的在低速侧的轧辊力矩变小，轧件的上下表面形成的速度差异之间影响轧件朝着出口的低速区域偏转。

3．上下工作辊摩擦系数因素中厚板轧制过程中，因为摩擦作用的不对称性也会引起翘曲现象。这里的摩擦不对称主要是描述工作辊的上下两个表面因颗粒粗糙程度不同，具有了不一样的摩擦阻力。能够让工作辊的摩擦效应不对称的原因有很多，其中包括轧板的金属材质受到了空气氧化进而形成不同程度的氧化残留物等。在中厚板的轧制现场，很难找到能够真正确保2个辊面是一样情况的板件，所有的轧辊必须要经历打磨才能变得上下面粗糙度相同。工作辊的上下两面存在的轧制力大小不一、力矩大小不一、表面质量不一、润滑程度不一等，都会改变轧辊的辊面质量。钢板的氧化铁物质受到温度的影响较为敏感，其在高温下的摩擦具有较为复杂的影响。

三、中厚板轧制中的头尾翘曲控制策略分析

中厚板轧制中的头尾翘曲控制策略主要体现在:
（1）适当降低轧制负荷：在满足轧制工艺要求的前提下，合理制定各道次绝对压下量及压下率；
（2）合理设定轧制速度：对于容易出现翘头的钢种和规格，在不损害油膜轴承的基础上，适当降低咬钢速度及加速度；
（3）采用合适的配辊方案：通过上下辊径配辊调整，消除其他不对称因素对钢板头部翘曲的影响，获得良好板形；
（4）优化上、下辊辊速调节参数，使轧制过程中轧件通过上下辊速差抵消其他因素对钢板头部翘曲造成的不良影响；
（5）提高轧线标高：将轧制线的高度调整为道次压下量的一半，这样可以保证轧件水平咬入和轧制后平直。

四、结束语

综上所述，中厚板轧制的轧件头部和尾部均容易出现翘曲变形现象的原因，很多都属于温度不均匀，转速不稳定、压下量变化、辊缝高度变化等原因引起，所以要科学合理的判断具体原因，并且采取相应的策略，从而有效解决头尾翘曲现象。

参考文献：

[1]郭同铀.钢板轧制过程中板头弯曲的研究和实践[D].硕士论文.2007.

[2]张启远等.中厚板轧制过程中头尾翘曲现象浅析[J].宽厚板，2015（12）.

[3]李进宝等.八钢4200粗轧机轧制中头部翘头原因分析及预防[J].大陆桥视野下，2016（10）.