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钢板彩色涂层应用技术介绍

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-08-09  浏览次数:23 选择视力保护色:

[摘要]中国钢管信息港讯息汇总:彩色涂层钢板是将一种有机涂层涂敷于钢材表面,精轧机组的设备配置和控制系统基本上和传统热轧设备差不多

中国钢管信息港讯息汇总:彩色涂层钢板是将一种有机涂层涂敷于钢材表面,精轧机组的设备配置和控制系统基本上和传统热轧设备差不多,主要区别有:

(1)为了减小轧制力和更好地控制板形,最后两架轧机工作辊辊径配置小;而为了在大压下时增加咬入角,则将前几架轧机工作辊辊径配置较大。

(2)为了满足铁素体轧制的需要,在前几架轧机间配置了快冷装置。

(3)为了解决薄板坯氧化铁皮难于去除的难题,在精轧机组前配置了40MPa的高压水除鳞机。另外,在前两架轧机后也配备了除鳞集管。

(4)为了轧制薄带钢,各机架还配备了润滑轧制设备。

铁素体轧制技术

  铁素体轧制就是在奥氏体状态下将带钢轧制到一定厚度后,通过强冷使带钢迅速完成γ→α相变,在带钢处于全铁素体状态下,后面的机架将带钢轧制到最终厚度。

  中国钢管信息港讯息汇总:采用铁素体轧制技术的目的是要避免在γ→α相变时会出现流变应力的突变,尤其是当带材薄而轧制速度快时,末架精轧机产生的非均匀变形可能导致带材跑偏和板形缺陷。此外,在奥氏体和铁素体共存的情况下进行轧制,会引起带钢力学性能不均匀和最终产品厚度的波动(流变应力的变化引起轧制力的变化,使厚度控制难度加大)。


  铁素体轧制技术可以生产直接应用的热轧薄带钢或超薄带钢(替代传统的冷轧退火板),直接退火、酸洗后热镀锌处理的薄(超薄)热轧带钢,冷轧和退火的热轧软带钢。铁素体轧制的钢种一般为低碳、超低碳钢。它具有外表美观、色彩艳丽、强度高、耐蚀性好、加工成型方便等优点,而且还可以使用户降低成本、减少污染。

    彩涂板也叫有机涂层板或预涂钢板,它是以金属卷材(冷轧板、热镀锌板、镀铝板、高铝合金板、不锈钢板等)为基材,在表面涂敷或层压各种有机涂料或塑料薄膜而成。由于它是在冶金工厂完成表面涂层的卷材,可供用户直接加工成产品,所以也称预涂卷材。

    彩涂板兼有有机聚合物与钢板两者的优点,1 切削过程中的难点及原因分析
在零件试生产时,我们按车削普通碳钢的工艺方法对3Cr13不锈钢进行了车削试验,结果是刀具磨损非常严重,生产率极低,零件表面质量达不到要求。


比较3Cr13钢与40钢、45钢等碳素结构钢的机械性能可知,3Cr13钢的强度比40钢和45钢高,它是一种强度高、塑性好的中碳马氏体不锈钢。由于切削时加工硬化严重,切削抗力大,切削温度高,导致刀具磨损严重,磨刀次数增多,增加了停机时间和机床调整时间,降低了生产率。同时又容易粘刀,产生积屑瘤,引起工件尺寸的变化并影响表面粗糙度,而且切屑不易卷曲和折断,易损伤工件已加工表面,影响零件质量。所以,不能用切削45钢的工艺来切削3Cr13,也不能把通用车床上的加工方法照搬到自动车床上来。因为一般自动车床装刀较少,要求最好一次走刀就能使被加工表面达到要求的尺寸和表面粗糙度,以保证较高的生产率。


2 主要技术措施

1) 通过热处理,改变材料的硬度


中国钢管信息港讯息汇总:马氏体不锈钢在热处理后的不同硬度,对车削加工的影响很大。表1是用YW2材料的车刀对热处理后不同硬度的3Cr13钢的车削情况。可见,退火状0.10.10.1态的马氏体不锈钢虽然硬度低,但车削性能差,这是因为材料塑性和韧性大,组织不均匀,粘附,熔着性强,切削过程易产生刀瘤,不易获得较好的表面质量。而调质处理后硬度在HRC30以下的3Cr13材料,车削加工性较好,易达到较好的表面质量。用硬度在HRC30以上的材料加工出的零件,表面质量虽然较好,但刀具易磨损。所以,在条件允许的情况下,可以在材料进厂后,先进行调质处理,硬度达到HRC25~HRC30,然后再进行切削加工。

2) 刀具材料的选择

在自动车床上车削不锈钢,一般使用的硬质合金的刀具材料有:YG6、YG8、YT15、YT30、YW1、YW2等材料。

常用的高速钢刀具有:W18Cr4V、W6M05Cr4V2AL等材料。我们在切削参数相同的条件下,对几种材料的刀具进行了车削对比试验,从表2可见:采用TiC-TiCN-TiN复合涂层刀片的外圆车刀,耐用度比较高,切削速度可取高,工件表面质量好,生产率高。但是,没有这种材料的切断刀片。通过表2的对比试验,YW2硬质合金的切削性能也不错,我们选用YW2材料的刀片作为切断刀。

表2 不同刀具材料切削对比试验
刀具材料 刀具的几何角度 切削用量 刀具耐用度
min 加工表面粗糙度
μm 
前角γ 后角α 主偏角Kr 刃倾角λ ν
m/min s
mm/r 
YG8 15° 8° 90° -10 45~55 0.1 72~82 Ra3.2 
YT14 15° 8° 90° -10 45~55 0.1 80~95 Ra3.2 
YW2 15° 8° 90° -10 45~55 0.1 90~110 Ra3.2 
Tic-TiCN-TiN
复合涂层刀片 12° 8° 90° -4 45~55 0.1 128~185 Ra6.3(切断用) 
Ra~Ra1.6

3) 刀具的几何角度和结构的选取

对于良好的刀具材料,选择合理的几何角度则显得尤为重要。

1) 前角γ:一般车削马氏体不锈钢刀具前角取10°~20°较为适宜。

2) 后角α:一般取5°~8°较合适,最大不过10°。

3) 刃倾角λ:一般选取λ为-10°~30°。

4) 主偏角Kr应根据工件的形状、加工部位和装刀情况来选择。

5) 刃口表面粗糙度应不大于Ra0.4~Ra0.2。


在结构上,我们对外圆车刀采用外斜式圆弧断屑槽,靠刀尖处切屑卷曲半径大,靠外缘处切屑卷曲半径小,切屑将翻向待加工表面而折断,断屑情况好。而对切断刀,我们将副偏角控制在1o以内,这样可以改善排屑条件、延长刀具的使用寿命。


1) 合理选择切削用量 [Page]

切削理论认为,切削速度v对切削温度和刀具耐用度的影响最大,走刀量s次之,吃刀量t最小,而在自动车床上一次走刀加工工件的表面,其吃刀量t是由零件尺寸与材料毛坯尺寸来决定的,一般为0~3mm;难加工材料的切削速度往往比普通钢的切削速度低得多。


走刀量s对刀具耐用度影响不如切削速度大,但会影响断屑和排屑,拉伤、擦伤工件表面,影响加工的表面质量,一般认为吃刀深度大时,走刀量应减小,而切断的走刀量又比车外圆要小。在被加工表面粗糙度要求不高时,s选用0.1mm/r~0.2mm/r。


总之,对于难加工材料,一般选用较低的切削速度、中等的走刀量。

2) 选用适当的冷却润滑液

车削不锈钢用的冷却润滑液,应该具有以下几个特点:

a. 高的冷却性能,保证能带走大量的切削热。

b. 不锈钢韧性大,切削时易产生刀瘤,恶化加工表面,这就要求冷却润滑液有高的润滑性能,能起到较好的润滑作用。

c. 渗透性好,对不易被切离的切屑,能起到较好的楔裂、扩散和内润滑作用。

常用的加工不锈钢的冷却润滑液有如下几种:硫化油、硫化豆油,煤油加油酸或植物油、四氯化碳加矿物油、乳化液等。


考虑到硫对机床有一定的腐蚀作用,植物油(如豆油)容易附在机床上结痂和变质,我们选用了四氯化碳与机油按重量比为1:9的混合物。其中四氧化碳渗透性好,机油的润滑性好。试验证明,这种冷却润滑液适用于表面粗糙度要求小的不锈钢零件的半精加工和精加工工序,特别适合于马氏体类不锈钢零件的车加工。 既有有机聚合物的良好着色性、成型性、耐蚀性、装饰性、又有钢板的高强度和易加工性,能很容易地进行冲裁、弯曲、深冲、焊接等加工。这就使有机涂层钢板制成的产品具有优良的实用性、装饰性、加工性、耐久性。中国钢管信息港讯息汇总
 

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