材料成型概论 第五讲 线棒材生产工艺.pdf
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1、材料成型概论材料成型概论?第一讲材料成型概述第一讲材料成型概述?第二讲炼钢炼铁生产第二讲炼钢炼铁生产?第三讲材料塑性成型的基础第三讲材料塑性成型的基础?第四讲钢坯型钢生产第四讲钢坯型钢生产?第五讲线棒材生产第五讲线棒材生产?第六讲板带钢生产第六讲板带钢生产?第七讲钢管生产第七讲钢管生产?第八讲挤压拉拔生产第八讲挤压拉拔生产?第九讲锻压冲压生产第九讲锻压冲压生产?第十讲材料成型的发展及应用第十讲材料成型的发展及应用第五讲 线棒材生产第五讲 线棒材生产5.1 线棒材生产的一般概念线棒材生产的一般概念5.2 线棒材的品种及分类线棒材的品种及分类5.3 线材生产工艺及设备线材生产工艺及设备5.4 棒材
2、生产工艺及设备棒材生产工艺及设备5.1 线棒材生产的一般概念线棒材生产的一般概念线材:线材:4.638 mm 热轧型材中断面最小。热轧型材中断面最小。细长且成盘卷状态交货,称为线材或盘条。细长且成盘卷状态交货,称为线材或盘条。棒材:棒材:?常见的品种是圆断面和螺纹钢,以直条形式交货常见的品种是圆断面和螺纹钢,以直条形式交货?除此之外还有其他现状的断面棒材,如:方形、扁形、六角形、八角形等除此之外还有其他现状的断面棒材,如:方形、扁形、六角形、八角形等?常见的规格常见的规格1428 mm,最大的可达,最大的可达 380 mm?线材产量占钢材总产量的比例很大,一般线材产量占钢材总产量的810%,而
3、我国占20以上;线材产量占钢材总产量的比例很大,一般线材产量占钢材总产量的810%,而我国占20以上;5.1 线棒材生产的一般概念线棒材生产的一般概念线材轧制技术发展经历的线材轧制技术发展经历的4个4个阶段:阶段:热轧线材技术发展的回顾热轧线材技术发展的回顾时 间轧机类型轧制速度技术特点时 间轧机类型轧制速度技术特点20世纪40年代横列式轧机10 m/s20世纪40年代横列式轧机100m/s1000kg350kg20世纪60年代Y型轧机60m/s20世纪70年代摩根45无扭轧机100m/s1000kg普线与高线轧机的区分普线与高线轧机的区分?40m/s是区分高低速轧机的分水岭是区分高低速轧机的
4、分水岭?普线轧机:低于普线轧机:低于40m/s的轧制速度;的轧制速度;?高速线材轧机:高于高速线材轧机:高于40m/s轧制速度。轧制速度。高速线材轧机的发展高速线材轧机的发展?1966年世界上第一套高速线材轧机诞生,轧制速度达46.6米/秒。1966年世界上第一套高速线材轧机诞生,轧制速度达46.6米/秒。?经过了40多年的发展,目前,高线轧机已经发展到第六代,最高速度达到了140米/秒。经过了40多年的发展,目前,高线轧机已经发展到第六代,最高速度达到了140米/秒。高线轧机的发展:高线轧机的发展:按轧制速度分按轧制速度分?第一代第一代,19661969年,轧制速度4350m/s;19661
5、969年,轧制速度4350m/s;?第二代第二代,19701975年,轧制速度5060m/s;19701975年,轧制速度5060m/s;?第三代第三代,19761978年,轧制速度6175m/s;19761978年,轧制速度6175m/s;?第四代,19791980年,轧制速度7580m/s;第四代,19791980年,轧制速度7580m/s;?第五代,19811985年,轧制速度80100m/s;第五代,19811985年,轧制速度80100m/s;?第六代,1986年以后,轧制速度100120m/s。第六代,1986年以后,轧制速度100120m/s。高线轧制的优点高线轧制的优点?工艺特
6、点:连续、高速、无扭和控冷。工艺特点:连续、高速、无扭和控冷。其中高速轧制是最主要的工艺特点(此外,单线、其中高速轧制是最主要的工艺特点(此外,单线、微张力、组合结构、碳化钨辊环和自动化)。微张力、组合结构、碳化钨辊环和自动化)。?产品特点:盘重大、精度高、性能优。产品特点:盘重大、精度高、性能优。?好处:安全生产、调整方便、提高产量、质量优良。好处:安全生产、调整方便、提高产量、质量优良。?目前市场上约目前市场上约80%的线材成品由高速线材轧机生产。的线材成品由高速线材轧机生产。目前我国拥有线材轧机近110套,其中复二重轧机占一半,横列式线材轧机有近30套(将逐步被淘汰);其余40多套属于高
7、速线材轧机,其中从国外引进的高水平线材轧机有20多套,国产高速线材轧机有近20套。2004年,全国线材生产中,高线比已经超过55%;但优质硬线比约10%,精炼比不到30。目前我国拥有线材轧机近110套,其中复二重轧机占一半,横列式线材轧机有近30套(将逐步被淘汰);其余40多套属于高速线材轧机,其中从国外引进的高水平线材轧机有20多套,国产高速线材轧机有近20套。2004年,全国线材生产中,高线比已经超过55%;但优质硬线比约10%,精炼比不到30。从20世纪90年代开始,我国线材高速化改造达到了高潮,到2007年,我国已建成高速线材生产线58条。当前,由于普线市场竞争越来越激烈,利润空间越来
8、越小,国内各高线厂都把目光投向利润空间相对较高的优线产品的开发与生产。从20世纪90年代开始,我国线材高速化改造达到了高潮,到2007年,我国已建成高速线材生产线58条。当前,由于普线市场竞争越来越激烈,利润空间越来越小,国内各高线厂都把目光投向利润空间相对较高的优线产品的开发与生产。我国线材轧机情况我国线材轧机情况(l)1986年前,无高速线材轧机,高线比为零;线材自给率为60。国内线材缺口很大,每年进口线材200300万吨。国产线材质量较差,盘重小、化学成分不稳定、表面质量差、尺寸公差大、性能也较差等。(l)1986年前,无高速线材轧机,高线比为零;线材自给率为60。国内线材缺口很大,每年
9、进口线材200300万吨。国产线材质量较差,盘重小、化学成分不稳定、表面质量差、尺寸公差大、性能也较差等。(2)19881992年,国产线材有很大改观,高线比近30%,线材自给率达100%,进口逐年减少,出口逐年增加,历史性变化的1991年,线材出口大于进口。(2)19881992年,国产线材有很大改观,高线比近30%,线材自给率达100%,进口逐年减少,出口逐年增加,历史性变化的1991年,线材出口大于进口。(3)19931994年,国产线材大幅增长,但满足不了国民经济迅猛增长的需求,造成线材大量进口,线材自给率降到历史最低点57。(3)19931994年,国产线材大幅增长,但满足不了国民经
10、济迅猛增长的需求,造成线材大量进口,线材自给率降到历史最低点57。(4)19951999年,国产线材年净增长200万吨以上,高速线材产量逐年大幅度提高,到1999年高线比达46.7%,这是一个可喜变化。(4)19951999年,国产线材年净增长200万吨以上,高速线材产量逐年大幅度提高,到1999年高线比达46.7%,这是一个可喜变化。我国线材轧机情况我国线材轧机情况?按断面形状分:按断面形状分:圆、方、六角、扇形和异形断面、螺纹钢(带肋钢筋)圆、方、六角、扇形和异形断面、螺纹钢(带肋钢筋)?按化学成分分:按化学成分分:1.软线(普通低碳钢)1.软线(普通低碳钢)809080902.硬线(中高
11、碳素钢)3.焊线(焊条用)4.合金钢线材4.不锈钢线材及特殊钢线材(轴承、工具、精密等)2.硬线(中高碳素钢)3.焊线(焊条用)4.合金钢线材4.不锈钢线材及特殊钢线材(轴承、工具、精密等)5.2 线棒材的品种及分类线棒材的品种及分类?按用途分类按用途分类1.热轧状态直接使用1.热轧状态直接使用 建筑螺纹钢筋和线材包装用;建筑螺纹钢筋和线材包装用;2.二次加工后使用2.二次加工后使用 拔丝、制钉等金属制品生产拔丝、制钉等金属制品生产商品钢丝及专用弹簧钢丝、焊丝、冷镦钢丝、商品钢丝及专用弹簧钢丝、焊丝、冷镦钢丝、镀锌钢丝、通讯线、轮胎钢丝及钢帘线、镀锌钢丝、通讯线、轮胎钢丝及钢帘线、高强度钢丝及
12、钢绞线、轴承钢丝、工具钢丝、高强度钢丝及钢绞线、轴承钢丝、工具钢丝、不锈钢丝、各种钢丝绳、钢钉、标准件等等。不锈钢丝、各种钢丝绳、钢钉、标准件等等。发达国家线材加工比在70左右,我国为30左右发达国家线材加工比在70左右,我国为30左右5.2 线材的品种及分类线材的品种及分类表表5.1 棒线材的产品品种及用途棒线材的产品品种及用途注:碳钢及低合金结构钢的碳当量Wce注:碳钢及低合金结构钢的碳当量Wce钢 种钢 种制品名称及用途制品名称及用途碳钢碳钢混凝土配筋、镀锌低碳钢丝、制钉、螺丝、金属网、电缆、通讯线混凝土配筋、镀锌低碳钢丝、制钉、螺丝、金属网、电缆、通讯线中、高碳钢中、高碳钢螺丝、自行车
13、辐条、胶管钢丝、发条、钢丝床、伞骨、衣架、钢丝绳、预应力钢丝、钢绞线螺丝、自行车辐条、胶管钢丝、发条、钢丝床、伞骨、衣架、钢丝绳、预应力钢丝、钢绞线焊接用钢焊接用钢焊条、焊丝焊条、焊丝弹簧钢弹簧钢弹簧、钢丝弹簧、钢丝滚动轴承钢滚动轴承钢滚珠、滚柱滚珠、滚柱冷顶锻用钢冷顶锻用钢铆钉、螺栓、螺帽铆钉、螺栓、螺帽不锈钢不锈钢防腐金属网、不锈钢焊条、耐热及非磁弹簧、高级铆钉、医用缝合针防腐金属网、不锈钢焊条、耐热及非磁弹簧、高级铆钉、医用缝合针工具钢工具钢量具、刀具、模具、制针、钟表用钢丝、工具、琴弦量具、刀具、模具、制针、钟表用钢丝、工具、琴弦低合金钢低合金钢螺纹钢筋螺纹钢筋?棒材:棒材:?全部是传
14、统型式的轧机设备,最新建设的生产线平、立交替布置,精轧部分的轧机可旋转位置,呈水平和垂直两种状态布置。水平布置可切分轧制;平、立交替为单根轧制。全部是传统型式的轧机设备,最新建设的生产线平、立交替布置,精轧部分的轧机可旋转位置,呈水平和垂直两种状态布置。水平布置可切分轧制;平、立交替为单根轧制。?高速棒材:高速棒材:?精轧机组为高线机型,即辊环悬臂式轧机。精轧机组为高线机型,即辊环悬臂式轧机。?大棒材:大棒材:?在传统轧机前面加开坯机,用于生产更大规格的产品在传统轧机前面加开坯机,用于生产更大规格的产品5.2 棒材的品种及分类棒材的品种及分类棒线材的规格和牌号举例棒线材的规格和牌号举例棒线材的
15、规格和牌号举例棒线材的规格和牌号举例热轧带肋钢筋新标准(GB1499.2-2007热轧带肋钢筋新标准(GB1499.2-2007)沙钢 BS460B 碳结钢沙钢 BS460B 碳结钢热轧带肋钢筋新标准(GB1499.2-2007热轧带肋钢筋新标准(GB1499.2-2007)沙钢 BS460B 碳结钢沙钢 BS460B 碳结钢SAE1008 冷拔丝用材,美国汽车工程师协会标准;冷拔丝用材,美国汽车工程师协会标准;10表示表示Mn含量低于含量低于1%;08表示碳含量。表示碳含量。SAE1008 冷拔丝用材,美国汽车工程师协会标准;冷拔丝用材,美国汽车工程师协会标准;10表示表示Mn含量低于含量低
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