带材的连续拉伸弯曲理论和矫直机的破鳞原理

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一、带材连续拉伸弯曲矫直理论——新型连续浅槽盐酸酸洗工艺 热连轧带材在高温下生成的氧化铁皮若在冷轧前不及时清理或清理不净，在冷轧时带材表面因氧化铁皮压人，会产生“麻点”等缺陷，影响表面质量，因此在冷轧前必须将氧化铁皮清除掉（除鳞）。除鳞的方法有很多种，但由于热轧卷的表面上分布着一层致密氧化层，因此需要用酸洗、碱洗或机械除鳞的方法去掉氧化层。大多数品种带材的酸洗通常使用硫酸和盐酸，近年来更多使用的是盐酸酸洗。 连续浅槽盐酸酸洗工艺诞生在欧洲，20世纪70年代中期才用于高速度、高质量的冷轧生产线，因其能适应高速度、大产量、高度自动化的宽带材酸洗工艺而发展较快。酸洗机组的工艺操作过程、单体设备组成、计算机控制等大同小异。 连续浅槽盐酸酸洗机组分为入口段、工艺段和出口段。各段带材速度不一样时，通过出入口活套来协调，以保证整个生产线的连续、高效工作，完成去除氧化铁皮及消除不利于冷轧生产的各种带材缺陷的目的。在工艺段，连续浅槽盐酸酸洗槽串列布置，酸洗液在酸洗槽间由小收集槽和上部的刮酸辊严格地分割开使之不能溢流通过，即使带材高速运行时，带材所带出的酸液也会被刮酸辊挡住，不至于流入下一个酸槽中。由于盐酸酸槽深度小，一方面带材沿槽底高速滑行时产生剧烈地搅动，使酸液与带材表面充分接触，可以缩短酸洗时间，并使酸洗达到最佳效果；另一方面酸槽内的装酸量少，因而可以在短时间内变更酸液的浓度和温度，以快速适应带材生产规格或生产品种的变化，达到计算机最佳控制的目的。 二、拉伸弯曲矫直机破鳞原理 在近代高速、高效的连续酸洗生产线上，均设置有连续拉伸弯曲矫直机。这对于提高除鳞效率和酸洗效率，改善带材板形非常有效。 拉伸弯曲矫直机通过其入口与出口侧的传动张力辊使带材承受拉伸应力，同时通过弯曲、矫直装置使带材承受弯曲应力，利用铁基体及氧化铁皮覆层材料性能的巨大差异，经过反复弯曲和拉伸在带材表面产生反复压缩和延伸，基体材料受力后产生一定的弹塑性变形，表面氧化铁皮则由于不具有塑性且破坏强度较低，同时氧化铁皮与铁基体附着力差，将由于不能适应基体金属形状变化而引起内应力大于其破坏强度便产生破裂。带材在经过弯曲辊时，上下表面处于不同的应力状态，最终产生不同形式的氧化铁皮剥离和裂纹。弯曲过程一方面可使带材表面较疏松的氧化层组织破裂后直接脱落而不被带入酸洗槽，减少酸液与氧化铁皮的化学反应量，提高酸洗效率；另一方面可使带材表面致密的氧化层产生裂纹，酸液非常容易进入到氧化层的裂隙中产生更充分的反应，提高酸洗效率。 用拉伸弯曲矫直机进行机械除鳞处理时，如果对带材施加一定的延伸率，则对以后的酸洗效果有很大影响。带材酸洗速度的快慢直接取决于带材表面氧化铁皮的破碎程度，一般情况下随带材延伸率的增大，带材表面的氧化铁皮破碎程度会增加，因此破鳞效果也就越好，除鳞速度也越高。但酸洗速度将随着延伸率增大而提高到某—值时趋于饱和，超过饱和点后破鳞效果将不再随延伸率的增大而有明显的改善。对此现象的理论解释是，延伸率的增大会对铁基体上氧化铁皮的裂缝程度产生影响，但对改变氧化铁皮的致密度及其与基体的附着力影响不大。(图/文www.wxlgjx.cn)

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