轧制过程中前滑的影响因素探析

李学花

摘 要 在轧制过程中由于剩余摩擦力的存在，使得轧件前端的金属加速，金属质点流动速度加快，当在变形区内金属前端速度增加到大于该点轧辊表面的水平速度时，就开始形成前滑，并形成前滑区和后滑区。轧制过程中由于前滑的存在，致使轧制过程复杂化，所以正确的估计前滑值并且合理的确定轧件的入口速度和出口速度，是保证轧制过程正常进行并且获得良好产品质量的重要条件。要想正确估计前滑值就必须了解和掌握前滑的影响因素，抓住基本的影响因素，并揭示出其影响的物理实质，从而为正确估计前滑值提供便利的条件，在生产实践中合理的利用前滑值。下面就围绕前滑的产生、前滑定义以及前滑的影响因素来展开。

关键词 轧制；前滑；影响因素

中图分类号：TG333 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0164-02

1 前滑的产生

当轧件在满足咬入条件并逐渐充填辊缝的过程中，由于轧辊对轧件作用力的合力作用点内移、作用角（α-δ）减小而产生剩余摩擦力，此剩余摩擦力和轧制方向相同。在剩余摩擦力的作用下，轧件前端的变形金属获得加速，使金属质点流动速度加快，如图1所示，当在变形区内金属前端速度增加到大于该点轧辊辊面的水平速度时，就开始形成前滑，并形成前滑区和后滑区。

2 前滑的定义

3 前滑的影响因素

3.1 轧辊直径的影响

图2表示了轧辊直径对前滑值影响的结果，即：前滑随轧辊直径的增大而增大。用芬克公式计算的前滑值（虚线）与实测值很接近，这足以说明芬克公式正确的反映了轧辊直径对前滑的影响。轧辊直径对前滑值的影响可以从下面两个方面来解释。

1）随着轧辊直径的增大，咬入角就会减小，假定摩擦系数不变，则剩余摩擦力增大，即前滑增大。

2）实验中当D>400 mm时，随着轧辊直径的增加前滑值增加的速度减慢。

因为轧辊直径的增加伴随着轧制速度的增加，则摩擦系数会随之而减小，使剩余摩擦力有所减小；同时，轧辊直径的增大会导致横变形（即宽展）增大，延伸系数就会相应的减小。因为金属高度方向压下的金属体积相同，它不是往横向流动，就是往纵向流动，横向的流动称为横变形（即宽展），纵向的流动称为纵变形（即延伸），而延伸是由前滑和后滑组成。现在延伸系数减小，那么前滑减小。在上述两个因素的共同作用下，使前滑值增加的速度放慢。

3.2 摩擦系数的影响

实验证明，摩擦系数f越大，在其他条件相同时，前滑值就会越大。

凡是影响摩擦系数的因素，都会影响前滑的大小，如轧辊材质、轧件化学成分、轧制温度、轧制速度等。

3.3 相对压下量的影响

前滑均会随着相对压下量的增加而增加，而且以当常数时，前滑值增加的更为显著。主要原因是：首先相对压下量增加，即高度方向的移位体积就会增加。当常数时，相对压下量的增加是靠减小轧前厚度或轧后来完成的，咬入角并不增大，在摩擦系数不变化时，值不变化，即剩余摩擦力不会产生变化，前、后滑区在变形区中所占比例不变，即前、后滑值均随值增大以相同的比例增大。而轧后厚度=常数或轧前厚度常数时，相对压下量的增加是由于增加压下量，即增加咬入角的途径来完成的，此时值将减小，就会导致剩余摩擦力减小，此时纵向的变形延伸就会增加，但延伸变形主要是由后滑的增加来完成的，前滑与后滑在轧制变形区内是此增彼间的关系。后滑增大，前滑就会相应地减小。所以当=常数或常数时前滑的增加速度与常数的情况相比要缓慢得多。

3.4 轧件厚度的影响

因为根据最小阻力定律，宽度小于一定值时，宽度增加，横向的变形阻力增大，横变形减小，即宽展减小，那么纵变形延伸就会增加，在不变的情况下，前、后滑都应增加。而在宽度大于一定值后，宽度增加、宽展不变，延伸也为定值，在值不变时，前滑值亦不变。

3.6 张力对前滑的影响

前张力增加时，会使前滑值增加、后滑值减小；后张力增加时，使后滑值增加、前滑值减小。

因为前张力增加时，由于方向与轧制方向相同，会使金属的纵向阻力减小，即金属向前流动的阻力减小，前滑区就会增大；而后张力增加时，致使中性角减小（即前滑区减小），故前滑值减小。

参考文献

[1]庞玉华，杜忠泽，杨西荣.金属塑性加工学[M].西安：西北工业大学出版社，2011.

[2]权国政，周杰，艾百胜.培养高层次材料成形类人才[J].中国科教创新导刊，2009（11）：1.

[3]王廷溥，齐克敏.金属塑性加工学—轧制理论与工艺[M].北京：冶金工业出版社，2006.

[4]袁志学，王淑平，戚翠芬.塑性变形与轧制原理[M].北京：冶金工业出版社，2011.endprint

摘 要 在轧制过程中由于剩余摩擦力的存在，使得轧件前端的金属加速，金属质点流动速度加快，当在变形区内金属前端速度增加到大于该点轧辊表面的水平速度时，就开始形成前滑，并形成前滑区和后滑区。轧制过程中由于前滑的存在，致使轧制过程复杂化，所以正确的估计前滑值并且合理的确定轧件的入口速度和出口速度，是保证轧制过程正常进行并且获得良好产品质量的重要条件。要想正确估计前滑值就必须了解和掌握前滑的影响因素，抓住基本的影响因素，并揭示出其影响的物理实质，从而为正确估计前滑值提供便利的条件，在生产实践中合理的利用前滑值。下面就围绕前滑的产生、前滑定义以及前滑的影响因素来展开。

关键词 轧制；前滑；影响因素

中图分类号：TG333 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0164-02

1 前滑的产生

当轧件在满足咬入条件并逐渐充填辊缝的过程中，由于轧辊对轧件作用力的合力作用点内移、作用角（α-δ）减小而产生剩余摩擦力，此剩余摩擦力和轧制方向相同。在剩余摩擦力的作用下，轧件前端的变形金属获得加速，使金属质点流动速度加快，如图1所示，当在变形区内金属前端速度增加到大于该点轧辊辊面的水平速度时，就开始形成前滑，并形成前滑区和后滑区。

2 前滑的定义

3 前滑的影响因素

3.1 轧辊直径的影响

图2表示了轧辊直径对前滑值影响的结果，即：前滑随轧辊直径的增大而增大。用芬克公式计算的前滑值（虚线）与实测值很接近，这足以说明芬克公式正确的反映了轧辊直径对前滑的影响。轧辊直径对前滑值的影响可以从下面两个方面来解释。

1）随着轧辊直径的增大，咬入角就会减小，假定摩擦系数不变，则剩余摩擦力增大，即前滑增大。

2）实验中当D>400 mm时，随着轧辊直径的增加前滑值增加的速度减慢。

因为轧辊直径的增加伴随着轧制速度的增加，则摩擦系数会随之而减小，使剩余摩擦力有所减小；同时，轧辊直径的增大会导致横变形（即宽展）增大，延伸系数就会相应的减小。因为金属高度方向压下的金属体积相同，它不是往横向流动，就是往纵向流动，横向的流动称为横变形（即宽展），纵向的流动称为纵变形（即延伸），而延伸是由前滑和后滑组成。现在延伸系数减小，那么前滑减小。在上述两个因素的共同作用下，使前滑值增加的速度放慢。

3.2 摩擦系数的影响

实验证明，摩擦系数f越大，在其他条件相同时，前滑值就会越大。

凡是影响摩擦系数的因素，都会影响前滑的大小，如轧辊材质、轧件化学成分、轧制温度、轧制速度等。

3.3 相对压下量的影响

前滑均会随着相对压下量的增加而增加，而且以当常数时，前滑值增加的更为显著。主要原因是：首先相对压下量增加，即高度方向的移位体积就会增加。当常数时，相对压下量的增加是靠减小轧前厚度或轧后来完成的，咬入角并不增大，在摩擦系数不变化时，值不变化，即剩余摩擦力不会产生变化，前、后滑区在变形区中所占比例不变，即前、后滑值均随值增大以相同的比例增大。而轧后厚度=常数或轧前厚度常数时，相对压下量的增加是由于增加压下量，即增加咬入角的途径来完成的，此时值将减小，就会导致剩余摩擦力减小，此时纵向的变形延伸就会增加，但延伸变形主要是由后滑的增加来完成的，前滑与后滑在轧制变形区内是此增彼间的关系。后滑增大，前滑就会相应地减小。所以当=常数或常数时前滑的增加速度与常数的情况相比要缓慢得多。

3.4 轧件厚度的影响

因为根据最小阻力定律，宽度小于一定值时，宽度增加，横向的变形阻力增大，横变形减小，即宽展减小，那么纵变形延伸就会增加，在不变的情况下，前、后滑都应增加。而在宽度大于一定值后，宽度增加、宽展不变，延伸也为定值，在值不变时，前滑值亦不变。

3.6 张力对前滑的影响

前张力增加时，会使前滑值增加、后滑值减小；后张力增加时，使后滑值增加、前滑值减小。

因为前张力增加时，由于方向与轧制方向相同，会使金属的纵向阻力减小，即金属向前流动的阻力减小，前滑区就会增大；而后张力增加时，致使中性角减小（即前滑区减小），故前滑值减小。

参考文献

[1]庞玉华，杜忠泽，杨西荣.金属塑性加工学[M].西安：西北工业大学出版社，2011.

[2]权国政，周杰，艾百胜.培养高层次材料成形类人才[J].中国科教创新导刊，2009（11）：1.

[3]王廷溥，齐克敏.金属塑性加工学—轧制理论与工艺[M].北京：冶金工业出版社，2006.

[4]袁志学，王淑平，戚翠芬.塑性变形与轧制原理[M].北京：冶金工业出版社，2011.endprint

摘 要 在轧制过程中由于剩余摩擦力的存在，使得轧件前端的金属加速，金属质点流动速度加快，当在变形区内金属前端速度增加到大于该点轧辊表面的水平速度时，就开始形成前滑，并形成前滑区和后滑区。轧制过程中由于前滑的存在，致使轧制过程复杂化，所以正确的估计前滑值并且合理的确定轧件的入口速度和出口速度，是保证轧制过程正常进行并且获得良好产品质量的重要条件。要想正确估计前滑值就必须了解和掌握前滑的影响因素，抓住基本的影响因素，并揭示出其影响的物理实质，从而为正确估计前滑值提供便利的条件，在生产实践中合理的利用前滑值。下面就围绕前滑的产生、前滑定义以及前滑的影响因素来展开。

关键词 轧制；前滑；影响因素

中图分类号：TG333 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0164-02

1 前滑的产生

当轧件在满足咬入条件并逐渐充填辊缝的过程中，由于轧辊对轧件作用力的合力作用点内移、作用角（α-δ）减小而产生剩余摩擦力，此剩余摩擦力和轧制方向相同。在剩余摩擦力的作用下，轧件前端的变形金属获得加速，使金属质点流动速度加快，如图1所示，当在变形区内金属前端速度增加到大于该点轧辊辊面的水平速度时，就开始形成前滑，并形成前滑区和后滑区。

2 前滑的定义

3 前滑的影响因素

3.1 轧辊直径的影响

图2表示了轧辊直径对前滑值影响的结果，即：前滑随轧辊直径的增大而增大。用芬克公式计算的前滑值（虚线）与实测值很接近，这足以说明芬克公式正确的反映了轧辊直径对前滑的影响。轧辊直径对前滑值的影响可以从下面两个方面来解释。

1）随着轧辊直径的增大，咬入角就会减小，假定摩擦系数不变，则剩余摩擦力增大，即前滑增大。

2）实验中当D>400 mm时，随着轧辊直径的增加前滑值增加的速度减慢。

因为轧辊直径的增加伴随着轧制速度的增加，则摩擦系数会随之而减小，使剩余摩擦力有所减小；同时，轧辊直径的增大会导致横变形（即宽展）增大，延伸系数就会相应的减小。因为金属高度方向压下的金属体积相同，它不是往横向流动，就是往纵向流动，横向的流动称为横变形（即宽展），纵向的流动称为纵变形（即延伸），而延伸是由前滑和后滑组成。现在延伸系数减小，那么前滑减小。在上述两个因素的共同作用下，使前滑值增加的速度放慢。

3.2 摩擦系数的影响

实验证明，摩擦系数f越大，在其他条件相同时，前滑值就会越大。

凡是影响摩擦系数的因素，都会影响前滑的大小，如轧辊材质、轧件化学成分、轧制温度、轧制速度等。

3.3 相对压下量的影响

前滑均会随着相对压下量的增加而增加，而且以当常数时，前滑值增加的更为显著。主要原因是：首先相对压下量增加，即高度方向的移位体积就会增加。当常数时，相对压下量的增加是靠减小轧前厚度或轧后来完成的，咬入角并不增大，在摩擦系数不变化时，值不变化，即剩余摩擦力不会产生变化，前、后滑区在变形区中所占比例不变，即前、后滑值均随值增大以相同的比例增大。而轧后厚度=常数或轧前厚度常数时，相对压下量的增加是由于增加压下量，即增加咬入角的途径来完成的，此时值将减小，就会导致剩余摩擦力减小，此时纵向的变形延伸就会增加，但延伸变形主要是由后滑的增加来完成的，前滑与后滑在轧制变形区内是此增彼间的关系。后滑增大，前滑就会相应地减小。所以当=常数或常数时前滑的增加速度与常数的情况相比要缓慢得多。

3.4 轧件厚度的影响

因为根据最小阻力定律，宽度小于一定值时，宽度增加，横向的变形阻力增大，横变形减小，即宽展减小，那么纵变形延伸就会增加，在不变的情况下，前、后滑都应增加。而在宽度大于一定值后，宽度增加、宽展不变，延伸也为定值，在值不变时，前滑值亦不变。

3.6 张力对前滑的影响

前张力增加时，会使前滑值增加、后滑值减小；后张力增加时，使后滑值增加、前滑值减小。

因为前张力增加时，由于方向与轧制方向相同，会使金属的纵向阻力减小，即金属向前流动的阻力减小，前滑区就会增大；而后张力增加时，致使中性角减小（即前滑区减小），故前滑值减小。

参考文献

[1]庞玉华，杜忠泽，杨西荣.金属塑性加工学[M].西安：西北工业大学出版社，2011.

[2]权国政，周杰，艾百胜.培养高层次材料成形类人才[J].中国科教创新导刊，2009（11）：1.

[3]王廷溥，齐克敏.金属塑性加工学—轧制理论与工艺[M].北京：冶金工业出版社，2006.

[4]袁志学，王淑平，戚翠芬.塑性变形与轧制原理[M].北京：冶金工业出版社，2011.endprint