马忠伟等：中厚板边部折叠模拟实验及机理研究 ·1635· (b) 图11坯料形成的边部折叠.(a)5:(b)6#:(c)7 Fig.11 Edge folding formed in slabs:(a)5*:(b)6*:(c)7* b (e) 图12坯料形成的边部折叠.(a)8:(b)9:()10* Fig.12 Edge folding formed in slabs:(a)8*;(b)9*;(c)10* 10坯料至粗轧结束，酸洗后在原始边下表面可看到边 42.4mm时在轧材的头尾部发现缺陷，说明轧材的缺 部折叠缺陷，距边18mm.在相同的压下量下，8*坯料 陷是由横轧所造成的.通过轧制实验中采用不同的横 宽展4道次形成的边部折叠比5坯料宽展3道次形成 轧压下量可知，在横轧宽展的过程中采用小的压下量 的折叠距边大4mm. 可以使得边部折叠距边的距离变小，如果压下量很小， 对比10块坯料在不同轧制工艺下生产的板材可 这种折叠缺陷可能不会翻平到板材的表面.在横轧展 知，横轧决定边部折叠缺陷是否出现，铸坯原始边质量 宽的过程中，铸坯的侧边会形成深浅不一的折叠，随着 不是边部折叠产生的起源.横轧宽展轧制时在坯料的 轧制的进行，铸坯的侧边会翻平到板材的表面，浅的折 侧边会形成折叠现象，随着轧制的进行这种折叠会翻 叠会被压平，而较深的折叠会出现在板材表面的边部. 平到板材的表面形成边部折叠缺陷，横向轧制宽展时 压下量与边部折叠距板材边部的距离成正比，如图13 3结论 所示，横轧展宽时压下量越大，翻平量就越大，边部折 (1)对工业生产所得中厚板折叠缺陷区的检测表 叠距边的距离就越远 明，缺陷区内大部分为铁的氧化物，缺陷区外围小区域 25 范围内为脱碳层，其中基体组织上还存在许多微小孔 口宽展后 20 口粗轧后 洞，这与铸坯边部组织形貌形似，表明表层缺陷可能是 y精轧后 轧制过程中铸坯边部折叠后再翻转到表面形成 (2)通过模拟轧制实验，研究轧制制度、坯料边部 10 及轧制参数对中厚板边部折叠缺陷的影响，结果表明 其是由轧制过程中的横向宽展轧制所造成.对铸坯边 6 9 部切边后再经横轧后仍能导致轧板表层出现缺陷，表 宽展道次-3，宽展道次=4，宽展道次-2，宽展道次=2 明铸坯边部质量对折叠缺陷影响可能较小。 0=15% 0=15% 0=11% 0=7% (3)宽展轧制在铸坯的侧边形成折叠，随着后续 宽展方式 轧制的进行翻转到板材的表面，而宽展的道次越多及 图13边部折叠距边部距离 压下量越大则边部折叠缺陷距边越远 Fig.13 Edge folded distance away from the edge (4)通过有限元软件对3道次横轧宽展轧制进行 通过实验室模拟轧制实验结果可看出，对铸坯进 有限元模拟，模拟结果表明在轧制过程中坯料边部在 行单向纵轧最终出轧厚度为60mm时轧材的边部没有 不同方向应力的作用下形成凸起，这种凸起在后续的 发现折叠缺陷，对铸坯进行单向横轧最终出轧厚度为 轧制过程中会被轧平最终形成边部折叠缺陷马忠伟等: 中厚板边部折叠模拟实验及机理研究 图 11 坯料形成的边部折叠． ( a) 5# ; ( b) 6# ; ( c) 7# Fig． 11 Edge folding formed in slabs: ( a) 5# ; ( b) 6# ; ( c) 7# 图 12 坯料形成的边部折叠． ( a) 8# ; ( b) 9# ; ( c) 10# Fig． 12 Edge folding formed in slabs: ( a) 8# ; ( b) 9# ; ( c) 10# 10# 坯料至粗轧结束，酸洗后在原始边下表面可看到边 部折叠缺陷，距边 18 mm． 在相同的压下量下，8# 坯料 宽展 4 道次形成的边部折叠比 5# 坯料宽展 3 道次形成 的折叠距边大 4 mm． 对比 10 块坯料在不同轧制工艺下生产的板材可 知，横轧决定边部折叠缺陷是否出现，铸坯原始边质量 不是边部折叠产生的起源． 横轧宽展轧制时在坯料的 侧边会形成折叠现象，随着轧制的进行这种折叠会翻 平到板材的表面形成边部折叠缺陷，横向轧制宽展时 压下量与边部折叠距板材边部的距离成正比，如图 13 所示，横轧展宽时压下量越大，翻平量就越大，边部折 叠距边的距离就越远． 图 13 边部折叠距边部距离 Fig． 13 Edge folded distance away from the edge 通过实验室模拟轧制实验结果可看出，对铸坯进 行单向纵轧最终出轧厚度为 60 mm 时轧材的边部没有 发现折叠缺陷，对铸坯进行单向横轧最终出轧厚度为 42. 4 mm 时在轧材的头尾部发现缺陷，说明轧材的缺 陷是由横轧所造成的． 通过轧制实验中采用不同的横 轧压下量可知，在横轧宽展的过程中采用小的压下量 可以使得边部折叠距边的距离变小，如果压下量很小， 这种折叠缺陷可能不会翻平到板材的表面． 在横轧展 宽的过程中，铸坯的侧边会形成深浅不一的折叠，随着 轧制的进行，铸坯的侧边会翻平到板材的表面，浅的折 叠会被压平，而较深的折叠会出现在板材表面的边部． 3 结论 ( 1) 对工业生产所得中厚板折叠缺陷区的检测表 明，缺陷区内大部分为铁的氧化物，缺陷区外围小区域 范围内为脱碳层，其中基体组织上还存在许多微小孔 洞，这与铸坯边部组织形貌形似，表明表层缺陷可能是 轧制过程中铸坯边部折叠后再翻转到表面形成． ( 2) 通过模拟轧制实验，研究轧制制度、坯料边部 及轧制参数对中厚板边部折叠缺陷的影响，结果表明 其是由轧制过程中的横向宽展轧制所造成． 对铸坯边 部切边后再经横轧后仍能导致轧板表层出现缺陷，表 明铸坯边部质量对折叠缺陷影响可能较小． ( 3) 宽展轧制在铸坯的侧边形成折叠，随着后续 轧制的进行翻转到板材的表面，而宽展的道次越多及 压下量越大则边部折叠缺陷距边越远． ( 4) 通过有限元软件对 3 道次横轧宽展轧制进行 有限元模拟，模拟结果表明在轧制过程中坯料边部在 不同方向应力的作用下形成凸起，这种凸起在后续的 轧制过程中会被轧平最终形成边部折叠缺陷． · 5361 ·