RU2100108C1 - Method of making flattened belt - Google Patents

Abstract

FIELD: rolling of flattened belt, mainly with width to thickness ratio more than 20. SUBSTANCE: method of making belt comprises steps of symmetrically rolling it with tension and then non- symmetrically rolling with tension at unmatched velocities of working rolls. At first step rolling is realized at deformation degree up to 50 %. At second step unmatched degree of roll velocity values is set according to expression V1/V2=1+(0.5-2.5)$$$/100, where V1 and V2 - velocity values of driving and driven rolls of stand respectively, $$$ - percentage reduction value,%. EFFECT: enhanced efficiency. 1 tbl

Description

Изобретение относится к области прокатки плющеной ленты, преимущественно с большим (более 20) отношением ширины к толщине. The invention relates to the field of rolling flattened tape, mainly with a large (more than 20) ratio of width to thickness.

Сведения о существующей технологии изготовления плющеной ленты содержатся в книге Производство плющеной ленты [1]
Из указанной книги следует, что сортамент плющеной ленты ограничивается отношением ширины к толщине не более 20.Information on the existing technology for manufacturing flattened tape is contained in the book Production of Flattened Tape [1]
From this book it follows that the assortment of flattened tape is limited by the ratio of width to thickness not more than 20.

Известен способ прокатки плющеной ленты в холодном состоянии на одно и многоклетевых плющильных станах в валках, вращающихся с одинаковой скоростью. Единичные обжатия при этом не превышают 8-25% суммарные 80%
Для прокатки ленты с отношением ширины к толщине около 20 требуется 9-12 проходов.There is a method of rolling rolled flattened tape in a cold state on one and multicell flatting mills in rolls rotating at the same speed. In this case, single reductions do not exceed 8-25%; total 80%
For rolling the tape with a ratio of width to thickness of about 20, 9-12 passes are required.

При холодной прокатке плющеной ленты с отношением ширины к толщине более 20 возникают дефекты на кромках: трещины, рванины, появляется поперечная разнотолщинность. Это является недопустимым при производстве лент ответственного назначения для заводных пружин, клапанов компрессоров и др. When cold rolled flattened tape with a width to thickness ratio of more than 20, defects occur at the edges: cracks, flaws, a transverse thickness difference appears. This is unacceptable in the manufacture of tapes for critical purposes for clockwork springs, compressor valves, etc.

Для улучшения качества ленты вводят промежуточные отжиги ленты, производят обрезку и шлифовку кромок. To improve the quality of the tape, intermediate annealing of the tape is introduced, and the edges are trimmed and polished.

Это резко увеличивает трудоемкость изготовления ленты. This dramatically increases the complexity of manufacturing the tape.

Известен способ прокатки, сочетающий симметричную и несимметричную прокатку с натяжением с использованием валков, вращающихся с различными окружными скоростями [2] Согласно этому способу несимметричную прокатку осуществляют в первой клети многоклетевого стана, при этом выполняют соотношение: 1,4≅V₁/V₂≅2 и

где V₁ и V₂ окружные скорости соответственно валка с большей и меньшей скоростью, и σ₁ и σ₂ соответственно переднее заднее натяжение, σ_f - сопротивление деформации полосы, и h₁ и h₂ соответственно входная и выходная толщины заготовки.A known rolling method combining symmetric and asymmetric rolling with tension using rolls rotating at different peripheral speeds [2] According to this method, asymmetric rolling is carried out in the first stand of a multi-stand mill, and the ratio: 1.4≅V ₁ / V ₂ выполняют 2 and

where V ₁ and V _{2 are} peripheral speeds of the roll with higher and lower speeds, respectively, and σ ₁ and σ _{2 are} respectively the front rear tension, σ _f is the strip deformation resistance, and h ₁ and h ₂ are the input and output thicknesses of the workpiece, respectively.

Применение несимметричного процесса прокатки позволяет при производстве широкой ленты увеличить обжатие в 1-й клети. А в последующих клетях осуществляют симметричную холодную прокатку по обычной схеме. За счет снижения обжатия в этих клетях облегчается регулирование формы прокатываемой заготовки, снижается утонение кромок полосы по сравнению с прокаткой по обычной схеме. The use of an asymmetric rolling process allows the production of a wide strip to increase compression in the 1st stand. And in subsequent stands, symmetrical cold rolling is carried out according to the usual scheme. By reducing the reduction in these stands, the shape of the rolled workpiece is easier to control, and the thinning of the strip edges is reduced compared to rolling according to the usual scheme.

Процесс прокатки плющеной ленты имеет ряд особенностей, не позволяющих использовать известный способ прокатки. The rolling process of flattened tape has a number of features that do not allow the use of the known rolling method.

В первом проходе осуществляют операцию плющения (преобразования заготовки круглого сечения в ленту с закругленными кромками). В остальных проходах по существу происходит прокатка узкой полосы с уширением. In the first pass, the conditioning operation is carried out (converting a round billet into a tape with rounded edges). In the remaining passages, a narrow strip with broadening is essentially rolled.

При плющении поперечная разнотолщинность (чечевицеобразность) появляется только при достижении суммарных обжатий по толщине около 50% и резко возрастает при их дальнейшем увеличении, что сопровождается также образованием трещин на кромках при прокатке малопластичных материалов. When flattening, transverse thickness variation (lenticularity) appears only when the total reductions in thickness of about 50% are reached and increases sharply with their further increase, which is also accompanied by the formation of cracks at the edges when rolling low-plastic materials.

Эта разнотолщинность вызвана неравномерностью радиальных деформаций валков по ширине очага деформации и не может быть устранена методами, применяемыми для устранения поперечной разнотолщинности широкой ленты: противоизгиб и профилировка валков. Не удается снизить поперечную разнотолщинность плющеной ленты и за счет снижения единичных обжатий, разгрузки клетей, как при прокатке широкой ленты. This difference in thickness is caused by the unevenness of the radial deformations of the rolls along the width of the deformation zone and cannot be eliminated by the methods used to eliminate the transverse difference in thickness of a wide tape: anti-bending and roll profiling. It is not possible to reduce the transverse thickness difference of the flattened tape and by reducing single compressions, unloading the stands, as when rolling a wide tape.

Поэтому введение несимметричного процесса в первом проходе при производстве плющеной ленты не позволит предотвратить образование поперечной разнотолщинности, как это имеет место при прокатке широкой полосы по известному способу. Therefore, the introduction of an asymmetric process in the first pass in the production of flattened tape will not prevent the formation of transverse thickness variation, as is the case when rolling a wide strip by a known method.

Прокатка плющеной ленты сопровождается значительным уширением, течение металла на контакте с валками и по высоте очага деформации носит сложный характер и существенно отличается от формоизменения при прокатке широкой ленты. Оптимальный диапазон рассогласования скоростей валков при прокатке плющеной ленты находится в зависимости от степени относительного обжатия в клети. Rolled flattened tape is accompanied by significant broadening, the metal flow at the contact with the rolls and along the height of the deformation zone is complex and differs significantly from the shape change when rolling a wide tape. The optimal range of mismatch in the speed of the rolls when rolling flattened tape is dependent on the degree of relative reduction in the stand.

Приведенный в известном способе диапазон рассогласования скоростей 1,4-2,0 разработанный применительно к прокатке полосы без уширения, не учитывает этой зависимости, поэтому не пригоден для случая плющения. Given in the known method, the range of mismatch of speeds of 1.4-2.0 developed in relation to the rolling of the strip without broadening, does not take into account this dependence, therefore, is not suitable for the case of flattening.

При прокатке по известному способу абсолютная величина натяжения не лимитируется, оговаривается лишь разность переднего и заднего натяжения. When rolling by a known method, the absolute value of the tension is not limited, only the difference between the front and rear tension is stipulated.

Так из соотношения

следует, что величина натяжения на одной из сторон очага деформации в пределах 0-0,5 σ_f при обжатии за проход, равном 60-90% натяжение на другой стороне очага деформации должно составлять 0,5-1,5 σ_f.So from the relation

it follows that the magnitude of the tension on one side of the deformation zone in the range of 0-0.5 σ _f during compression during the passage equal to 60-90%, the tension on the other side of the deformation zone should be 0.5-1.5 σ _f .

Известно, что во избежание образования разнотолщинности и обрывов ленты величина натяжения при плющении с каждой стороны клети не должны превышать 0,4-0,5 σ_f.It is known that in order to avoid the formation of thickness variations and breaks in the tape, the amount of tension during flattening on each side of the stand should not exceed 0.4-0.5 σ _f .

Т. е. способ регламентации натяжения, рекомендуемый в известном способе, непригоден для случая плющения с повышенными обжатиями, которые могут быть применены при прокатке ленты по предлагаемому способу. That is, the method of regulating the tension recommended in the known method is unsuitable for the case of flattening with increased compression, which can be applied when rolling the tape according to the proposed method.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является способ прокатки ленты, включающий симметричную прокатку с натяжением с суммарной степенью деформации до 50% и последующую несимметричную прокатку с натяжением и с рассогласованием окружных скоростей рабочих валков [3] Известный способ регламентирует величину рассогласования скоростей но без учета величины относительного обжатия в клети, что приводит к трещинообразованию на кромках ленты, поперечной разнотолщинности, а также пробуксовке полосы. The closest technical solution to the proposed one is a method of rolling a tape, including symmetric rolling with tension with a total degree of deformation of up to 50% and subsequent asymmetric rolling with tension and with a mismatch of the peripheral speeds of the work rolls [3] The known method regulates the magnitude of the mismatch of speeds but without taking into account the relative compression in the stand, which leads to cracking at the edges of the tape, transverse thickness variation, as well as slipping of the strip.

Задачей изобретения является улучшение качества полосы и снижение разнотолщинности. The objective of the invention is to improve the quality of the strip and reduce the thickness difference.

Задача решается тем, что в способе изготовления плющеной ленты с большим отношением ширины к толщине, включающем симметричную прокатку с натяжением с суммарной степенью деформации до 50% и последующую несимметричную прокатку с натяжением и с рассогласованием скоростей рабочих валков, рассогласование скоростей валков устанавливают в соответствии с выражением:

где V₁ и V₂ скорость ведущего и ведомого валков соответственно
ε_h относительное обжатие в клети,
Способ осуществляют следующим образом.The problem is solved in that in the method of manufacturing flattened tape with a large ratio of width to thickness, including symmetrical rolling with tension with a total degree of deformation of up to 50% and subsequent asymmetric rolling with tension and with a mismatch of speeds of the work rolls, the mismatch of the speeds of the rolls is set in accordance with the expression :

where V ₁ and V _{2 the} speed of the leading and driven rolls, respectively
ε _h relative reduction in the stand,
The method is as follows.

В первых проходах при суммарном обжатии не большее 50% когда отсутствует опасность возникновения поперечной разнотолщинности и трещин на кромках, осуществляют прокатку без рассогласования скоростей валков, а затем ленту прокатывают в валках с рассогласованием скоростей. In the first passes with a total reduction of not more than 50% when there is no danger of transverse thickness thickness and cracking at the edges, rolling is performed without mismatch of the speeds of the rolls, and then the tape is rolled in the rolls with a mismatch of speeds.

За счет снижения усилий на валки при введении несимметричного процесса прокатки уменьшается радиальное упругое сплющивание валков и связанная с этим поперечная разнотолщинность полосы; единичные обжатия могут быть увеличены до 60-90%
Для облегчения регулирования профиля полосы единичные обжатия в последних переходах снижены.By reducing the effort on the rolls with the introduction of an asymmetric rolling process, the radial elastic flattening of the rolls and the associated transverse thickness difference of the strip are reduced; single reductions can be increased up to 60-90%
To facilitate regulation of the strip profile, single reductions in the last transitions are reduced.

Согласно предлагаемому способу рассогласование скоростей валков выбирают в зависимости от единичных обжатий. According to the proposed method, the mismatch of the speeds of the rolls is selected depending on a single compression.

При ε_h 10-90% отношение

может составить 1,05-3,2.With ε _h 10-90%, the ratio

may be 1.05-3.2.

Натяжение ленты по предлагаемому способу во избежание образования разноширинности и обрывов ленты ограничивают величиной не более 0,5 σ_f.The tension of the tape according to the proposed method in order to avoid the formation of raznosirinnosti and breaks of the tape is limited to a value of not more than 0.5 σ _f .

Примеры осуществления способа. Examples of the method.

В таблице приведены результаты прокатки плющеной ленты из проволоки диаметром 3 мм с пределом текучести 1500 Н/мм² с использованием симметричного процесса прокатки (вариант 1), по известному способу с рассогласованием скоростей валков в первом проходе (вариант 2) и по предлагаемому способу (варианты 2 и 3).The table shows the results of rolling flattened tape from a wire with a diameter of 3 mm with a yield strength of 1500 N / mm ² using a symmetrical rolling process (option 1), according to the known method with a mismatch of the speeds of the rolls in the first pass (option 2) and the proposed method (options 2 and 3).

При прокатке по предлагаемому способу обжатие в первых двух проходах (при суммарном обжатии до 47%) осуществляли без рассогласования валков, в остальных проходах с рассогласованием валков и с натяжением полосы до 0,5. When rolling according to the proposed method, the compression in the first two passes (with a total compression of up to 47%) was carried out without mismatch of the rolls, in the remaining passes with mismatch of the rolls and with a strip tension of up to 0.5.

Дополнительно осуществлена прокатка по предлагаемому способу, но в последнем проходе величина рассогласования скоростей валков выходила за заявленный диапазон. Additionally, rolling was carried out according to the proposed method, but in the last pass, the magnitude of the mismatch of the speeds of the rolls was outside the declared range.

Из таблицы следует:
при прокатке известным способом при суммарных обжатиях более 50% наблюдается образование поперечной разнотолщинности и трещин на кромках (при обжатиях более 80% и при отношении b/n более 10);
при прокатке по предлагаемому способу, но с величиной рассогласования скоростей валков, выходящей за пределы указанных в настоящей заявке, также наблюдаются трещины на кромках, поперечная разнотолщинность, пробуксовка полосы, увеличивается разнотолщинность до 0,4 мм вместо 0,1 мм при прокатке при условиях согласно предлагаемому способу;
при прокатке по предлагаемому способу обеспечивается прокатка качественной ленты с соотношением b/n=15-65. При этом обжатия за проход увеличиваются до 63-72% Это позволяет повысить производительность процесса более чем в 2 раза.From the table it follows:
when rolling in a known manner with total reductions of more than 50%, the formation of transverse thickness thickness and cracks at the edges is observed (with reductions of more than 80% and with a b / n ratio of more than 10);
when rolling according to the proposed method, but with a mismatch of roll speeds beyond the limits specified in this application, there are also cracks on the edges, transverse thickness variation, slipping of the strip, the thickness difference increases to 0.4 mm instead of 0.1 mm when rolling under conditions according to the proposed method;
when rolling by the proposed method provides rolling high-quality tape with a ratio of b / n = 15-65. At the same time, the reductions per passage increase to 63-72%. This allows to increase the productivity of the process by more than 2 times.

Claims (1)

Способ изготовления плющеной ленты с большим отношением ширины к толщине, включающий симметричную прокатку с натяжением с суммарной степенью деформации до 50% и последующую несимметричную прокатку с натяжением и с рассогласованием скоростей валков устанавливают в соответствии с выражением

где V₁ и V₂ соответственно скорость ведущего и ведомого валков в клети;
ε_h - относительное обжатие в клети,A method of manufacturing flattened tape with a large ratio of width to thickness, including symmetrical rolling with tension with a total degree of deformation of up to 50% and subsequent asymmetric rolling with tension and with a mismatch of the speeds of the rolls is set in accordance with the expression

where V ₁ and V _2, respectively, the speed of the leading and driven rolls in the stand;
ε _h is the relative compression in the stand,

Images