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2017
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钢板切割变形的控制措施

    钢板切割是指利用天然气火焰(氧-天然气)将被切割的金属预热到能够剧烈燃烧的燃点,再释放出高压氧气流,使金属进一步剧烈氧化并将燃烧产生的熔渣吹掉形成切口的过程。通常切割钢板可以用数控等离子切割机,也可以用数控火焰切割机或者管板一体机进行切割。

    钢板切割是常见于机械加工、模具制造等行业的工业生产工艺。钢板在后期加工时,会因为翘曲导致切割后变形,造成工件报废,影响用户正常使用,同时造成企业经济损失。分析认为钢板经热轧后内部及上下表面存在残余应力,如果残余应力沿钢板宽度和长度方向呈不均匀分布,将会对钢板截面产生一个力矩,使钢板在分切后发生翘曲。控制措施是:

       1.TMCP技术

    新的TMCP 技术指的是在终轧温度≥950℃的情况下在连续大压下轧制,随后进行冷速高达300400/s 的超快速冷却的工艺。采用TMCP 新技术的钢板中连续的大变形应变积累使奥氏体得到硬化,随后进行超快速冷却,一方面保持硬化奥氏体不变,即“冻结”了硬化的奥氏体,另一方面超快速冷却还促进了20nm以下细小粒子的大量析出,并且随着超快速冷却温度的不断降低,粒子分布更加弥散。

    由于采用超快速冷却,提高了形核率,细化了铁素体晶粒。保持超快冷状态到相变点附近停止冷却,随后进行冷却路径控制,得到优良性能的钢板。同时,在正常温度下连续轧制,高的温度使得积累的位错可以进行滑移和析出,高能状态应力得以释放。

       2、冷却温度

    层流冷却造成的内应力不均衡问题主要是由3种不均匀冷却导致: 1 横向冷却严重不均匀;2)厚度方向冷却不对称; 3 横向和厚度方向冷却不均匀混合。

    控制冷却的横向均匀性和厚度方向的对称性,是控制中厚板平直度、降低内应力的必备条件。横向冷却侧喷方案是通过改进下集管横向角度和驻水点等措施达到层流冷却温度控制均匀性。

       3、冷矫直

    矫直能改善钢板残余应力分布,当钢板在横断面上有应力分布不均时,可以需要采取弯辊措施以增加局部变形的方法来补偿纵向纤维的长短不齐,达到消除波浪弯、均匀化钢板内应力的目的。调节矫直机横向的凸度值调节也是改善钢板残余应力分布的重要措施。

    综上,通过采用新的TMCP工艺,提高层流冷却速度控制温度的均匀性,以及冷矫直钢板,促进钢板内部应力均匀化,钢板再纵切分条时,变形问题得到控制。

台式等离子数控切割机

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