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引言:
随着汽车、造船、飞机制造业、电器制造业的日益发展,加工螺栓紧固件的高效省料的冷墩工艺日渐获得广泛采用,与热锻或切削加工相.比,冷墩加工要求所便用的材料夹杂低、成份均匀、表面质量好,且具有较好的冷变形能力,即强度高、塑性好。以往冷墩钢的生产由于受轧制工艺条件的限制,成品的脱碳层、表面质量、尺寸精度及机械性能都不能满足冷墩工艺的要求;加上盘重小,使冷墩钢的成材率也受到很大的限制,而且在盘圆的规格上也有局限,仍10.0~以上规格的盘圆几乎不生产大部分依靠进口。随着高速线材轧机的引进和投产,为轧制冷墩钢提供了有利条件。因为高速线材轧机生产的产品具有以下主要优点:a)尺寸精度高;b)表面脱碳层少;。)表面质量好;d)获得最佳的内部组织和机械性能,且通条性能均匀;e)盘卷重。 盘圆抛丸机 可以解决盘圆表面清理问题，效率高，效果好，应用广泛。
能满足冷墩工艺对所使用材料的性能要求,但是在生产过程中影响成品质量的工序很多,只有对各工序加强工作质赏的保证,才能生产出符合冷墩要求的合格产品。
钢坯的准备:
保证原料的表面质量和内在质量是生产优质材的先决条件,用于冷墩的钢坯要求其表面无缺陷、氧化少、化学成份控制严格。如:钢坯的表面裂纹没有消除,经轧制后沿线材的纵向延仲,且用肉眼无法察觉,但在冷加工时,必在此处开裂。故作为冷墩钢的原料,其生产工艺应具备以下特点:
1、具有炉外精炼和计算机正确控制成份的先进工艺,确保钢坯成份的准确与均匀,经RH真空处理,使•钢的硫、磷含量更少,夹杂物级别更低,同时减少钢锭内部的气体所造成的裂纹,从而提高冷墩锵的韧性和延仲性,降低冷脆性。
2、大的压缩比,钢锭重(最好在20吨左右),并通过初轧机和连轧机组轧成100,100一120,120~的方坯,使铸造晶基本上破碎,保证钢坯的晶粒较细和均匀。
3、具有先进的钢坯修整工艺,由连轧机出来的方坯须经抛丸清除氧化铁皮,用磁粉探伤方法找出表面缺陷,再在自动砂轮机上清理。使钢坯表面的缺陷得以消除。
为此,、在轧制冷墩钢时,选用宝钢坯,因其具有较好的表面质量和内在质量,但在投料前,质检人员仍须对钢坯的外形、尺寸、表面质量进行检查,并取样进行化学成份的复检,同时检验其低倍组织和引起冷墩脆裂的夹杂物是否低于标准规定的级别,不合格者不投料。
钢坯加热:
钢坯的加热采用步进底式加热炉,钢坯在炉内基本上保持四面受热,燃烧器型式为外混式平焰烧嘴,然料为O甘柴油,炉子配有日本横河YS一80微机控制系统。针对冷墩钢必须严格防止脱碳以保证所制作的标准件螺牙尖部机械强度这一特点,在加热制度上主要采取快速加热和低温出钢的措施。在供热分配上,均热段60%一70%、加热段30%一40%,钢坯的加热制度如下:
钢坯出炉温度:980一1020℃
均热段炉温:1040一1150℃
加热段炉温:800一900℃
炉尾温度:750一820℃
轧制:
本高线轧机采用了变形平缓的箱形一椭回一圆孔型系统,加上粗轧、中轧、精轧全线无扭轧制,使得该轧制系统十分有利于生产冷墩钢,这较之在粗、中轧过程中扭转轧制的生产线来说,轧制不容易产生拉毛、裂纹、折叠和内部应力集中,表面质量较好、可大大降低材料的开裂率。另外该轧线的电控系统在改造后,速度的控制采用了逆调方式,即选用最后的精轧机架作为基准机架,向加热炉方向调整上游机架的速度.以此来控制全线的轧制张力,其最大的优点是可以减少基准机架后的夹送辊、吐丝机的速度波动。同时在中轧机组中设立了三个立式活套,在中轧与精轧机组之间设立了一个水平活套,实现中轧的最后4道之间、中轧与精轧间无张力轧制,以保证进人精轧的轧件尺寸的稳定。对于精轧机组,该机组为集体传动,各机架的传动速比固定,只能通过正确的孔型和相近的辊径来实现各机架间的微张力轧制,从而保证成品尺寸的稳定,生产出高精度的产品。

但在轧制冷墩钢时,对轧制工艺还有更高的要求。
1、轧辊孔槽表面质量:由于冷墩加工条件严格,对材料的表面质量要求特别高,不允表面有细小的裂纹,以免在墩制时成为裂源而扩展,因此对轧出量多、热裂状况严重的粗轧轧槽要及时更换,为改善咬入条件,新槽在点焊、打麻时不能用焊条,而应改用别的材料,以避免轧件压人焊瘤后产生的凹坑,被后道轧制后产生折迭、而影响冷墩性能。
2、调整要求:冷墩钢要求的尺寸精度高、椭圆度小,因此要求每一道次的铁样尺寸要精心测量、导卫安装准确、防止出现耳子、划伤等缺陷。
控制冷却:控冷由水冷、风冷组成。
水冷原理是将精轧出来的高温状态(约1050℃)其内部金相组织为奥氏体的轧件急速成冷却下来,以阻止奥氏体晶粒长大,控制其晶粒度,减少氧化铁皮的生成;使轧件的温度接近相变温度,为风冷做好准备。风冷的原理是根据成品性能的不同要求,在斯太尔摩线上对成品采取不同的冷却制度达到所要求的组织状态。因冷墩钢要求有较好的冷变形能力,即强度高、塑性好;所以要根据当班生产冷墩钢的钢号、规格所对应的控冷制度来设定水箱的水量与水压、斯太尔摩线上风机的风量及运输链的链速,以获得冷墩钢要求的金相组织一细片珠光体,利于后工序的冷加工。
结束语:
投产至今,在本高速线材轧机上生产的冷墩钢品种做为新产品开发时,通过以上两个厂家的试用,得到了一致好评,认为与日本生产的S15C质量相当,可做为进口的替代产品。至今生产的各品种、各规格的冷墩钢盘圆有近20万吨,用户提出质量疑议的极少,说明各项指标(包括:尺寸、化学成份、机械性能、冷顶锻、脱碳层)都达到标准。所以认真执行以先进的技术要求和现代化管理要求为内容的技术标准和管理标准,使影响产品的因素处于受控状态,也就保证了产品质量