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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