D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1982.03.014 北京钢铁学院学报 1982年第3期 全异步轧制的应力状态及轧制力 湖南省钢铁研究所李弘是 摘 要 本文分析了全异步轧制时变形区的应力状态。其应力状态是，在用全异步带张 的拉直法冷轧薄带材时为轧制压力P、拉应力σx以及由于异步值而产生的切应力 T。此切应力不仅有消除同步轧制时“摩擦峰”的作用，而且还对轧件的塑性变形 起切变作用。故其塑性方程式为：（σx++p)2+4t2=4K2。据此，我们推导出 了全异步轧制时的轧制力公式，并用此公式计算的轧制力值同全异步轧制的实验 数据进行了比较。 异步轧制是利用两个轧辊之间的线速度差所产生的异步值，来改变常规的同步轧制时轧 件在变形过程的应力状态和轧制条件，以达到降低轧制力，增大延伸和改进轧件厚度精度等 目的。因而，自从1971年魏得林教授研制成“拉拔轧制法”以来，【1由轧制形式到基本理 论正展开广泛的研究【2一】。然而，关于异步轧制时轧制力的降低原因，：目前国内及国外的 论点是认为异步值产生的正反向摩擦力消除了同步轧制时因前后滑产生的“摩擦峰”，故在 计算轧制力时采用了简化的塑性方程式o!-σ。=2K【8-11。我们最近从“最佳塑性变形状 态的研究”中得出，异步轧制时产生切应力【1】。它除了有消除“摩擦峰”的作用外，并对 轧件的塑性变形起切变作用。据此，分析变区中的应力状态并推导了轧制力的计算公式。同 时还对切应力在全异步轧制中及不完全异步轧制中的作用进行了讨论。这对研究异步轧制的 最佳工艺条件，制订合理的轧制规程等具有重要的意义。 一、全异步轧制时的应力状态 在采取前后张力进行异步轧制，且取异步值与轧件的延伸系数相等时，则会出现在高速 辊侧或慢速辊侧，不同时产生前滑和后滑的工艺条件，此称全异步轧制状态。其特点是轧件 在变形区内受辊速差等的作用而产生剪切变形。据用铅板刻网络及用两色塑泥做的模拟实验 【1,所得到的变形图示如图1。 从轧件在异步轧制过程中的变形实验图可以看出，轧件受到较明显的剪切变形。此剪切 变形条件是常规的同步轧制时所没有的，它主要来自异步值并通过轧件与辊面间的摩擦作用 所产生的切应力。其受力状态如图2。 139北 京 钢 铁 学 院 学 报 年第 期 全异步轧制的应 力状态及轧制力 湖 南省钢铁研 究所 李弘祖 摘 要 本文分 析 了全 异步 轧制时变形 区 的应 力状 态 。 其应 力状态是 ， 在用 全 异 步带 张 的拉直 法冷 轧薄带材 时为 轧制压 力 、 拉应 力 以及 由于异 步 值 而产 生 的 切应 力 。 此切 应 力不 仅 有清 除同步 轧制时 “ 摩擦峰 ” 的作用 ， 而且 还 对 轧件的 塑性 变形 起切 变作用 。 故其 塑性方 程 式为 。 “ 。 据此 ， 我们 推导 出 了全 异 步 轧制时的 轧 制力公 式 ， 并用 此公 式计 算 的 轧制力值 同全 异 步轧 制的实 验 数据进 行 了 比较 。 异 步轧制 是利 用两个轧辊之 间的线 速度差所产生 的异 步值 ， 来 改 变常规 的 同 步轧制时轧 件在变形过程 的应 力状态 和轧制 条件 ， 以 达到降低 轧制力 ， 增大延伸和改进 轧 件厚度精度等 目的 。 因而 ， 自从 年魏得 林教授研制成 “ 拉拔轧制 法 ” 以 来 ， 〔 ’ 由轧 制形 式 到基本理 论正展 开广 泛 的研究 【卜了 。 然 而 ， 关于异 步轧制 时轧 制力的降低 原 因 ， 目前 国 内及 国外 的 论点 是认为异 步值产生 的正反 向摩擦力消除了同 步轧制 时 因前后 滑产生 的 “ 摩 擦峰 ” ， 故在 计算轧制 力 时 采 用 了简化的塑 性方程 式 一 。 。 卜 ‘ 。 。 我们最 近 从 “ 最佳塑性 变形状 态 的研 究” 中得 出 ， 异 步轧 制 时产生切 应力 ” 。 它 除 了有消除 “ 摩擦峰” 的 作 用外 ， 并对 轧件 的塑性 变形起切 变作 用 。 据此 ， 分析变 区 中的应 力状态 并推 导 了轧 制 力 的 计 算公式 。 同 时还对切应 力在 全异 步轧 制 中及不完 全异 步轧制 中的作用进 行 了讨论 。 这 对研 究 异 步轧 制 的 最佳工 艺条件 ， 制 订 合理的轧制规程等具有重要 的意义 。 一 、 全异步 轧 制时的应 力状 态 在 采取前后 张力进行异 步轧制 ， 且取异 步值 与轧件 的延伸系数相 等时 ， 则 会出现在高速 辊侧 或慢速辊侧 ， 不 同时产生前滑 和后 滑的工 艺 条件 ， 此 称 全 异 步轧 制状态 。 其特点是轧件 在 变形 区 内受辊逮差 等的作用 而产生剪切 变形 。 据用 铅板 刻网络 及用 两 色塑 泥做的模 拟实验 ， 所得 到 的变形 图示如 图 。 沁 从轧件在异步轧制过程 中的变形实验 图 可 以 看 出 ， 轧 件受 到较 明显 的 剪切 变形 。 此 剪切 变形条件是常规 的 同步轧制 时所没 有的 ， 它 主 要来 自异 步值 并通 过轧件 与辊面 间 的摩擦作用 所产生 的切 应 力 。 其受力状态如 图 。 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1982．03．014