CN102672415A - 一种降低钢板切后翘曲的钢卷开平方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低钢板切后翘曲的钢卷开平方法，属于金属塑性加工成型技术领域。所述开平方法具体步骤是：开卷、纵切边、平整、矫直、横切定尺、精矫、检验，最后是收集、打捆，其特点是采用二辊或多辊平整工艺，使钢板二个表面的残余应力方向一致，然后进入矫直。本发明方法可减少开平板因加工中残余应力释放而产生的变形，改善开平板综合性能指标与板面质量稳定性，无需任何加热处理，使用本发明方法具有本节能降耗、降低处理成本、缩短生产周期的优点。

Description

一种降低钢板切后翘曲的钢卷开平方法

技术领域

本发明属于金属塑性加工成型技术领域，具体涉及一种降低钢板切后翘曲的钢卷开平方法。 

背景技术

为提高生产能效并便于运输，热轧钢带出厂时呈圆柱状成卷供货，使用前则通过机械加工进行开平处理，由此而成的平板即俗称的“开平板”。由钢带至开平板的加工工序包括：开卷—→纵切边—→矫直—→横切定尺—→收集、打捆。依据新修订的国标GB/T 709-2006定义，开平板被称为剪切钢板（或连轧钢板），与此对应的原平板则被称为单轧钢板（单轧平板）。 

尽管两类钢板在材质上可以做到无差异，但与原平板相比开平板尚有以下不足： 

1、就外形形状而言，连轧钢板公差精度更高，但宽度较窄、规格厚度偏薄，板面不平度要明显劣于单轧钢板。

2、由于传统开平加工是在常温状态进行的，加工过程无法产生回复和再结晶，塑性变形而致的加工硬化造成开平板存在高应力残留，表面质量与性能稳定性相对较差。 

3、开平板内应力分布情况随加工工艺参数的不同而变化，目前尚难以从理论上准确把握其分布规律；不均匀分布的内应力致使板材不同部位实际承载能力差异较大（沿横向相差尤为明显），对开平板的使用制约较大。 

4、开平板放置一段时间后将缓慢释放内部残余应力，板面会出现程度不同的弧状镰刀弯；遇折弯、切割或焊接等加工，开平板更将快速释放出大量残余应力，产生校正困难的变形。此类板面变形会影响板材的使用。 

5、在造船、机电与压力容器制造等对板材有较高表面质量与力学性能一致性要求的应用领域，开平板的应用受到很大限制。 

从以上分析可以看出开平板的残余应力大，致板面加工后由于应力释放造成其变形，是开平板质量最致命的缺陷因素。专利CN1979161公开了一种热连轧高强钢板残余应力的测试方法，该方法应用电阻应变仪对试样的残余应变值进行测量，结合计算机计算试样残余应力的值，分析整个试样残余应力分布。该发明提供的热连轧高强钢板残余应力的测试方法技术稳定、结果准确，能直观迅速测量出热连轧高强度钢板残余应力数值，完整定量反映矫直过程热连轧高强度钢板残余应力分布的变化情况，可为热连轧高强度钢板矫直工艺提供理论依据和技术支持。但该方法仅提供了钢板残余应力值的检测方法，并未涉及如何减少钢板残余应力。专利200910083475公开了一种热轧带钢深加工处理***，属于带钢深加工技术领域，包括一条独立的热轧带钢开平机组及一条热处理线；热处理线包括一条淬火热处理线及／或一条常化热处理线；热轧带钢开平机组及热处理线布置在相邻的成品跨内，热轧带钢开平机组所生产的开平板通过过跨平板车或其它运输方式运至热处理线进行淬火或回火处理。优点在于，具有组合方式简单、工艺路线灵活、适应钢种范围广等特点；在满足普通用户需求的同时，还可生产高性能、高附加值的产品，以满足高端用户的特殊需求，部分替代中板产品。但该方法仅仅是开平生产线与热处理生产线的简单组合, 淬火或回火处理不仅投资较大、处理成本较高、生产周期较长、氧化严重影响表面质量，且淬火或回火处理可致钢板再次变形。 

发明内容

针对现有开平技术的不足，本发明提供一种降低钢板切后翘曲的钢卷开平方法。 

本发明所提供的一种降低钢板切后翘曲的钢卷开平方法的具体步骤是：开卷、纵切边、平整、矫直、横切定尺、精矫、检验，最后收集、打捆。所述平整是：使用二辊或多辊平整机对钢卷进行延伸率为0.5－5%的平整处理。 

开平板主要是在开卷时产生残余应力的，且残余应力基本集中于钢板表层，而且二个表面的残余应力方向相反，在加工后应力释放形成叠加力矩，加剧了钢板翘曲。在开平过程中增设钢带表面平整工序，可改变二个表面的残余应力方向，使它们方向相同，在加工后应力释放应力不仅不产生叠加力矩，且相互抵消，这样大幅减少开平板因加工如折弯、切割或焊接等加工中残余应力释放而产生的变形。 

本发明在现有开平生产线中新增一平整工序，开卷后采用二辊或多辊平整机对开平板进行平整处理，平整的延伸率在0.5-5%，平整后进入矫直，在此状态下的矫直可改变开平板残余应力分布和方向，从而可提升板面质量稳定性并提高综合性能。 

本发明方法通过改变开平板残余应力方面和分布，降低开平板因加工如折弯、切割或焊接等加工中残余应力释放而产生的变形程度，改善开平板综合性能指标与板面质量稳定性，同时不需要任何的热处理工序，节能降耗、降低处理成本、缩短生产周期。 

本发明所提供的方法对板材常温冷加工具有普遍性、适应性，即对包括冷弯型钢生产在内的一系列板材深加工十分适用。 

具体实施方式

实施例1：在某厂常规钢带开平线上加装一套二辊平整机。 

开平的钢带为6×1800，卷重20吨，钢种为Q235B，开平板尺寸为6×1800×120000。 

首先采用常规工艺进行开卷并切边，之后启用矫直前的二辊平整机，对钢板进行延伸率为1%的平整，之后进行矫直、横切，精矫，检验后进行收集、打包。 

分别对用本发明方法和传统方法生产的开平板进行剪切加工，具体是在开平后的钢板沿纵向用锯切方法切入200mm，检测钢板头部的翘曲程度。检验结果如表1所示。从表1可见采用本发明方法生产的开平板头部的翘曲程度有大幅下降。 

表1 本发明方法和传统方法生产的开平板头部的翘曲程度测试对比 

	边部（Mpa）	中心（Mpa）
			传统工艺的翘曲程度	10	6
新工艺的翘曲程度	3	2

实施例2：在某厂常规钢带开平线上加装一套四辊平整机。

开平的钢带为10×1800，卷重22吨，钢种为Q345B，开平板尺寸为10×1800×120000。 

首先采用常规工艺进行开卷并切边，之后启用矫直前的二辊平整机，对钢板进行延伸率为1.5%的平整，之后进行矫直、横切，精矫，检验后进行收集、打包。 

分别对用本发明方法和传统方法生产的开平板进行剪切加工，具体是在开平后的钢板沿纵向用锯切方法切入200mm，检测钢板头部的翘曲程度。检验结果如表2所示。从表2可见采用本发明方法生产的开平板头部的翘曲程度有大幅下降。 

	边部（Mpa）	中心（Mpa）
			传统工艺的翘曲程度（mm）	8	5
新工艺的翘曲程度（mm）	2.5	2

实施例3： 

在某厂常规钢带开平线上加装一套四辊平整机。 

开平的钢带为16×2000，卷重30吨，钢种为Q235B，开平板尺寸为16×2000×120000。 

首先采用常规工艺进行开卷并切边，之后启用矫直前的二辊平整机，对钢板进行延伸率为3%的平整，之后进行矫直、横切，精矫，检验后进行收集、打包。 

分别对用本发明方法和传统方法生产的开平板进行剪切加工，具体是在开平后的钢板沿纵向用锯切方法切入200mm，检测钢板头部的翘曲程度。检验结果如表3所示。从表3可见采用本发明方法生产的开平板头部的翘曲程度有大幅下降。 

表3 本发明方法和传统方法生产的开平板头部的翘曲程度测试对比 

	边部（Mpa）	中心（Mpa）
			传统工艺的翘曲程度（mm）	6	5
新工艺的翘曲程度（mm）	1.5	1.5

Claims (2)

1.一种降低钢板切后翘曲的钢卷开平方法，其特征在于所述钢卷开平方法具体步骤是：开卷、纵切边、平整、矫直、横切定尺、精矫、检验，最后收集、打捆。

2.根据权利要求1所述的一种降低钢板切后翘曲的钢卷开平方法，其特征在于所述平整是：使用二辊或多辊平整机对钢卷进行延伸率为0.5－5%的平整处理。