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第1篇 轧制工艺基础1

1 轧材种类及其生产工艺流程1

1.1 轧材的种类1

1.1.1 按材质分类1

1.1.2 按断面形状分类2

1.2 轧钢生产系统及生产工艺流程3

1.2.1 钢材生产系统3

1.2.2 碳素钢材的生产工艺流程4

1.2.3 合金钢材的生产工艺流程6

1.2.4 钢材的冷加工生产工艺流程6

1.2.5 有色金属（铜、铝等）及其合金轧材生产系统及工艺流程6

思考题8

2 轧制生产工艺过程及其制订9

2.1 轧材产品标准和技术要求9

2.2 金属与合金的加工特性11

2.2.1 塑性11

2.2.2 变形抗力11

2.2.3 导热系数11

2.2.4 摩擦系数12

2.2.5 相图形态12

2.2.6 淬硬性12

2.2.7 对某些缺陷的敏感性12

2.3 轧材生产各基本工序及其对产品质量的影响13

2.3.1 原料的选择及准备13

2.3.2 原料的加热14

2.3.3 钢的轧制17

2.3.4 钢材的轧后冷却与精整19

2.3.5 钢材质量的检查20

2.4 制订轧制产品生产工艺过程的举例20

思考题22

3 连续铸造与轧制的衔接工艺23

3.1 钢坯断面规格及产量的匹配衔接23

3.2 连铸与轧制衔接模式及连铸—连轧工艺24

3.3 铸坯温度保证技术25

思考题28

第2篇 型线材生产及孔型设计29

4 型钢生产概述29

4.1 型钢产品种类30

4.1.1 简单断面型钢30

4.1.2 复杂断面型钢30

4.1.3 周期断面型钢32

4.2 型钢的生产方式32

4.2.1 普通轧制法32

4.2.2 多辊轧制法33

4.2.3 热弯轧制法33

4.2.4 热轧—纵剖轧制法33

4.2.5 热轧—冷拔（轧）法34

4.3 型钢轧机的类型和布置形式34

4.3.1 型钢轧机的类型34

4.3.2 型钢轧机布置形式34

4.4 型钢生产的特点37

思考题38

5 型钢生产工艺39

5.1 型钢轧制的工艺流程39

5.2 大型型钢生产39

5.2.1 大型型钢品种39

5.2.2 大型型钢轧机的布置形式40

5.2.3 大型型钢生产工艺42

5.3 中小型型钢生产43

5.3.1 中小型型钢的品种和规格43

5.3.2 中小型型钢轧机的布置44

5.4 棒材生产47

5.4.1 棒材生产特点47

5.4.2 棒材生产中的先进技术47

5.5 线材生产51

5.5.1 线材的品种51

5.5.2 线材质量的要求51

思考题52

6 H型钢和钢轨生产53

6.1 H型钢生产53

6.1.1 H型钢的种类53

6.1.2 H型钢的特点54

6.1.3 H型钢的轧制方法55

6.1.4 H型钢的生产工艺57

6.2 钢轨的生产59

6.2.1 钢轨种类及断面特性59

6.2.2 钢轨生产工艺60

6.2.3 钢轨孔型系统61

6.2.4 钢轨的热处理62

6.2.5 钢轨的矫直65

6.2.6 钢轨中的残余应力67

思考题68

7 高速线材生产69

7.1 高速线材轧机69

7.1.1 高速线材轧机的分类69

7.1.2 高速线材轧机69

7.2 高速线材生产工艺特点及流程71

7.2.1 高速线材生产的工艺特点71

7.2.2 高速线材生产的工艺流程73

7.3 高速线材生产主要工艺特点74

7.3.1 粗轧工艺特点74

7.3.2 中轧及预精轧的工艺特点74

7.3.3 精轧的工艺特点76

7.4 线材的控制轧制和控制冷却77

7.4.1 线材控制轧制概况77

7.4.2 线材轧后的控制冷却78

7.4.3 控制冷却工艺种类81

思考题90

8 孔型设计基础91

8.1 孔型设计的基本知识91

8.1.1 孔型设计的内容和要求91

8.1.2 孔型设计的科学程序92

8.1.3 孔型设计所遵循的基本原则94

8.1.4 孔型及其分类95

8.1.5 孔型的组成及各部分的作用96

8.1.6 孔型在轧辊上的配置98

8.2 延伸孔型系统及延伸孔型的构成101

8.2.1 箱形孔型系统101

8.2.2 菱—方孔型系统102

8.2.3 菱—菱孔型系统103

8.2.4 椭圆—方孔型系统104

8.2.5 六角—方孔型系统105

8.2.6 椭圆—立椭圆孔型系统106

8.2.7 椭圆—圆孔型系统107

8.2.8 混合孔型系统107

8.2.9 延伸孔型的构成108

8.3 延伸孔型的设计方法111

8.3.1 等轴断面轧件的设计112

8.3.2 中间扁轧件断面的设计112

8.3.3 经验系数方法计算宽展113

8.3.4 乌萨托夫斯基方法113

8.3.5 斯米尔诺夫方法116

8.3.6 延伸孔型设计小结118

思考题119

第3篇 板带生产工艺121

9 板带生产概述121

9.1 板带材分类及技术要求121

9.1.1 板带材分类121

9.1.2 板带材技术要求122

9.1.3 板带产品的外形、使用与生产特点122

9.2 板带轧制技术新进展123

9.2.1 生产技术新进展123

9.2.2 设备新进展124

9.2.3 轧制新技术125

思考题126

10 热轧板带材生产127

10.1 中厚板生产127

10.1.1 中厚板轧机形式及其布置127

10.1.2 中厚板生产工艺及新技术129

10.2 热连轧板带生产132

10.2.1 热连轧板带生产现状及发展132

10.2.2 热连轧板带生产工艺133

10.3 其他板带钢生产138

10.3.1 炉卷轧机138

10.3.2 行星轧机139

10.4 薄（中厚）板带坯连铸连轧及薄带铸轧技术140

10.4.1 概述140

10.4.2 几种薄板坯连铸连轧工艺技术及其比较140

10.4.3 轧材的组织性能特点143

10.4.4 薄板坯无头高速连铸连轧（ESP）技术的新发展143

10.4.5 薄（中）板坯连铸连轧（TSCR）技术的发展趋势144

10.4.6 薄带连续铸轧技术145

思考题146

11 冷轧板带材生产147

11.1 冷轧板带钢生产概述147

11.1.1 冷轧板带钢特点147

11.1.2 冷轧板带钢优点147

11.1.3 冷轧板带钢发展状况148

11.2 冷轧板带钢生产工艺特点148

11.2.1 加工硬化现象148

11.2.2 工艺冷却和润滑148

11.2.3 张力轧制150

11.3 冷轧板带钢产品及其生产工艺151

11.3.1 冷轧板带钢主要产品151

11.3.2 冷轧板带钢生产工艺152

11.4 冷轧板带钢轧机形式及布置方式157

11.4.1 冷轧板带钢轧机形式157

11.4.2 冷轧板带钢轧机布置158

思考题159

12 板带材高精度轧制和板形控制160

12.1 板带材轧制厚度控制160

12.1.1 P-h图的建立与运用160

12.1.2 厚度波动原因161

12.1.3 板带钢厚度控制162

12.2 横向厚差与板形控制技术164

12.2.1 板带材横向厚差与板形164

12.2.2 影响辊缝形状的因素167

12.2.3 轧辊辊型设计169

12.2.4 辊型及板形控制技术172

思考题179

13 板带材轧制制度的确定181

13.1 制定轧制制度的原则和要求181

13.1.1 设备能力允许条件下尽量提高产量181

13.1.2 保证操作稳便的条件下提高质量183

13.2 压下规程设计185

13.2.1 概述185

13.2.2 中厚板轧机压下规程设计186

13.2.3 热连轧板带钢轧制规程设定190

思考题195

第4篇 钢管生产工艺198

14 钢管生产概述198

14.1 钢管分类及技术要求199

14.1.1 钢管分类199

14.1.2 钢管的产品标准200

14.2 钢管生产方法201

14.2.1 热轧无缝钢管201

14.2.2 焊管202

14.2.3 冷加工钢管202

14.3 钢管生产现状203

14.3.1 发展趋势203

14.3.2 国内热轧无缝钢管生产机组建设情况203

思考题204

15 热轧钢管生产工艺过程205

15.1 一般生产工艺过程205

15.2 各机组生产工艺过程特点206

15.2.1 自动轧管机组207

15.2.2 连续轧管机组207

15.2.3 三辊斜轧管机组209

15.2.4 顶管机组209

15.2.5 周期式轧管机组210

15.2.6 挤压式轧管机组210

15.3 管坯及其加热211

15.3.1 管坯轧前准备211

15.3.2 管坯加热214

思考题217

16 管坯的穿孔218

16.1 二辊斜轧穿孔218

16.1.1 二辊斜轧穿孔过程218

16.1.2 二辊斜轧机工具220

16.2 斜轧穿孔变形区及变形过程220

16.2.1 斜轧穿孔变形区220

16.2.2 斜轧穿孔变形过程221

16.2.3 导板在变形区中的作用222

16.2.4 斜轧穿孔变形区几何和调整参数222

16.3 斜轧穿孔过程运动学223

16.3.1 斜轧运动分析223

16.3.2 斜轧穿孔过程滑移现象224

16.4 斜轧穿孔过程咬入条件226

16.4.1 管坯旋转条件227

16.4.2 一次咬入条件227

16.4.3 二次咬入条件228

16.4.4 穿孔孔腔228

16.5 斜轧穿孔金属变形229

16.5.1 基本变形229

16.5.2 附加变形230

16.6 斜轧穿孔新工艺231

16.7 其他穿孔机232

16.7.1 狄舍尔穿孔机232

16.7.2 双支座菌式穿孔机232

16.7.3 三辊斜轧穿孔233

16.7.4 压力穿孔233

16.7.5 推轧穿孔234

思考题235

17 毛管的轧制236

17.1 自动轧管机236

17.1.1 自动轧管机结构特点236

17.1.2 自动轧管机轧管过程237

17.1.3 自动轧管机变形过程238

17.1.4 自动轧管机横向壁厚不均238

17.1.5 自动轧管机运动学特点239

17.1.6 自动轧管机咬入条件分析240

17.1.7 自动轧管机改造240

17.1.8 钢管均整241

17.2 连轧管机241

17.2.1 连轧管特点及其分类241

17.2.2 连轧管生产工艺特点243

17.2.3 MM连轧管变形特点249

17.2.4 MM连轧管孔型设计249

17.2.5 MM连轧管运动学251

17.2.6 连轧钢管咬入条件252

17.2.7 我国连轧管机组的建设情况及其新技术253

17.3 三辊斜轧管机255

17.3.1 阿塞尔轧管机255

17.3.2 特朗斯瓦尔轧管机258

17.4 二辊斜轧轧管机258

17.4.1 狄舍尔轧管机258

17.4.2 Accu-roll轧管机258

17.5 顶管机260

17.6 挤压管机261

思考题261

18 钢管的定减径262

18.1 定径262

18.1.1 定径变形262

18.1.2 定径设备262

18.2 减径263

18.2.1 减径变形263

18.2.2 减径设备263

18.3 定减径横向壁厚不均264

18.4 张力减径264

18.4.1 张力减径特点264

18.4.2 张力减径管端增厚现象265

18.4.3 张力减径率分配266

思考题266

19 钢管精整及其质量控制267

19.1 钢管的精整267

19.1.1 冷却267

19.1.2 矫直268

19.1.3 切断269

19.1.4 热处理269

19.1.5 钢管检查269

19.1.6 水压试验270

19.1.7 涂油、打印、包装和特殊加工270

19.2 钢管质量的保证270

19.2.1 表面质量的保证270

19.2.2 几何尺寸精度的保证271

19.2.3 钢管性能保证271

思考题272

20 焊管生产工艺273

20.1 连续成型电焊机组274

20.1.1 不同成型方式分类274

20.1.2 不同焊接方法分类275

20.2 几种大口径钢管的生产方法277

20.2.1 螺旋焊接管277

20.2.2 UOE焊管277

20.2.3 连续炉焊管278

思考题278

21 钢管冷加工279

21.1 管材冷加工概述279

21.2 冷加工方法分类280

21.2.1 冷拔280

21.2.2 冷轧280

21.2.3 旋压281

思考题283

参考文献284