Bearbetning Platta Produkter

En presentation över ämnet: "Bearbetning Platta Produkter"— Presentationens avskrift:

1 Bearbetning Platta Produkter
Plåtvalsning Bandvalsning Riktning

2 Varför bearbetning ? Dimension Form Struktur Mekaniska Ytor egenskaper

3 Ämnesframställning Götgjutning Stränggjutning Slabs Blooms Billets
Skänk Gjutlåda Stiggjutning Vertikalgjutning med böjd sträng Kokill Vattenkylning Slabs Blooms Billets

4 Ämneskrav – Slabs B T L B B L T L S S z S
Buktighet och avvikelse från rät vinkel S = Max ___ mm T L Längd L ± ___ mm Bredd B ± ___ mm Tjocklek T ± ___ mm S B Sidkrokighet s Max ___ mm/m Max ___ mm totalt Skevhet (rätvinklighet) z z = Max ___ mm z B S L ___ mm Ytfel Max omfattning av sprickor och slagger m.m. Oplanhet P Max ___ mm/m Max ___ mm totalt T P L

5 Ämnesbehandling Behandlande ämnen Felfria ämnen för Stränggjutna ämnen
vidare bearbetning Stränggjutna ämnen Göt Ytkonditionering Billets Blooms Avverkning av materialets ytskikt till rätt ytfinhet och totalt lägsta kostnad Ämnesslipning Gashyvling Svarvning Slabs Ytdefekter: Kantsprickor Längsgående sprickor Slagger Ytoxider Oscillationsmärken Porositer

6 Ämnesslipning Helslipning Fläckslipning
Varmslipning ex. sprickkänsliga stål Kallslipning normalt Vs = Periferihastighet Vt = Bordhastighet Sb = Tvärmatning F = Anliggningskraft

7 Värmning Kraft Utjämning av segringar %P 20°C Före Efter 1000°C
Deformation ἐ = deformationshastighet 1200°C 1000°C 20°C ἐ = 30 ἐ = 0,2 Utjämning av segringar %P Korngräns Före Efter Upplösning av utskiljningar

8 Värmningsprinciper Förbränning Motståndsvärmning Induktiv värmning

9 Glödskalsrensning Vatten Glödskal Stål H  Ämne E Träffyta Dysor

10 Värmning – inverkan på ämnet
Temp. 2Fe + O2  2FeO fcc austenit grovkornig struktur uppvärmnings- kurva Förlängning Risk för sprickor bcc ferrit finkornig struktur

11 Bearbetning Deformation Formändring i metaller Töjning Kraft A B C
A B C Elastisk = återfjädrande Plastisk =kvarstående

12 Varmvalsning - Kallvalsning
Rekristallisation vid varmvalsning Ingen rekristallisation vid kallvalsning

13 Duktilitet - Bearbetbarhet
Deformation Drag Gjutstruktur Bearbetad struktur Tryck Porig, grov struktur Porfri finkornig struktur Brister lätt Duktil Temperatur Varmduktilitet %C 0.20 0.40 Bearbetat 0.73 0.94 Areakontraktion, % Gjutet 900 1000 1100 1200 1300 Temperatur, °C 900 1000 1100 1200 1300 Temperatur, °C

14 Valsning - principer Platta produkter Långa produkter Stegbalksugn
alt. genom- skjutningsugn Förpar Färdigsträcka Kylsträcka Haspel Långa produkter Profiler Stegbalksugn Färdig- sträcka (Svalbädd) Haspel Förpar Mellanpar Stång Tråd

15 Valsverkstyper Valsverk för plåt / bandvalsning Mångvalsverk
Mellanvalsar Stödvalsar Duo Kvarto Sexvalsverk Arbetsvalsar

16 Valspaketets deformation
Valskraft Valsböjning

17 Planhetsfel Mittlångt Kantlångt Kvartsbucklor Plant Spänning (σ) σ σ σ
Bredd Bredd Bredd Bredd Mittlångt Kantlångt Kvartsbucklor Plant

18 Profil / planhetsstyrmedel
Styrmedel Skiss Inverkan på längdförändring Styrmedel Skiss Inverkan på längdförändring 4. Korslagda valsar Inverkan på valsbombering - genom kylning - genom inre tryck 1. Skevning 2. Valsutböjning genom vals böjnings krafter genom vals banekrafter 3. Axialför skjutning av mellan valsar av arbets valsar med slipade former

19 Valsningsterminologi
F b0 b1 α = Gripvinkel h0 = Tjocklek före h1 = Tjocklek efter Höjdreduktion R = h0-h1 * 100 (%) Förlängning λ = l1/l0 * 100 (%) h0 F = Valskraft (kN) ΔS = Fjädring l0 = Längd före l1 = Längd efter b0 = Bredd före b1 = Bredd efter Bredning Δb = b1 - b0 (mm) Bredningskoefficient β = b1 / b0 * 100 (%)

20 Valsslitage Temperatur, °C 1200 800 Vals Material 600 300 -1 -0,5 5
10 ms 1 ms 0,01 ms 800 Vals Material 600 300 -1 -0,5 5 Avstånd från ytan, mm

21 Plåtvalsning Plåtverk Reversibel valsning Accelererad kylning
Värmningsugn Riktning Svalbädd

22 Sista stick i ”Sizing”-valsning Sista stick i breddvalsning
Plåtvalsning Begränsningar vid valsning Rektangulära plåtar Slab Valskraft Kraft ΔH Sista stick i ”Sizing”-valsning 90° vridning Planhet Vridmoment Sista stick i breddvalsning Gripvinkel 90° vridning Tjocklek (mm) Plåt Slab

23 Form- och tjockleksmätning på plåt
Form, bredd Tjocklek, profil Planhet

24 Varmbandverk Halvkontinuerliga verk Steckelverk Kylning Hasplar
Färdigsträcka Förpar Kantverk Ugn Steckelverk Haspel- ugnar Valsverk

25 Temperaturstyrning Temperatur Ämnesvärmning 1000°C Kylning Valsning
Tid Isolerhuvar Kantvärmning Sträng- gjutning Ämnes- värmning Kantning För- valsning Färdig- valsning Coilbox Ridå- kylning Haspling

26 Valsningskampanj Breddoberoende valsning
Slitage Slitage Termisk bombering Termisk bombering Total- profil Total- profil Likkisteplanering av valsningskampanj Bredd Uppbyggnad av termisk bombering Band- nummer Minskande bredd för undvikande av slitage

27 Olika typer av kallvalsverk
Mångvalsverk Reversibla kvarto- eller sexvalsverk Kontivalsverk Rostfria och höglegerade stål Lågkolhaltiga och låglegerade stål

28 Tjockleksreglering Tjocklek Tjocklek Bromskraft Dragkraft Hastighet
Hydraulisk valsspalt- inställning Styrsystem

29 Smörjning vid kallvalsning
Torr friktion: Dåliga ytor Hög friktion Hög valskraft Valsslitage Bandet och valsen rör sig olika fort Band Vals Nötning av bandytan och kletning på valsen Gränsskiktssmörjning Hydrodynamisk smörjning Film av smörjmedel under högt tryck Toppar på bandytan nöts bort Vals Vals Smörjmedel bundet till ytan Helt bärande film av smörj- medel som fullsträndigt separerar ytorna Bra ytor Dåliga ytor

30 Betning Betning av kolstål Spolning Torkning Betning
Betsyra Fe2O3 Fe3O4 FeO Fe Spolning Torkning Betning Förbrukad syra ut till regenerering Ren syra in från regenerering Förbrukat vatten ut Rent vatten in

31 Trimvalsning Väldefinierad sträckgräns, planhet och ytfinhet Eliminering av Lüderstöjning σs σsö σsu Valsning i 1 stick Förlängning ~1% ε Lüderstöjning

32 Riktning Sträckriktning Pressriktning Rullriktning
Ansättning av rullar b0 b1 Kilinställning Breddminskning

33 Riktning – planhetsriktning Rullriktning
Mittlångt Kantlångt Böjning av rullar

34 Glödgning Kontinuerlig glödgning Klockugnsglödgning Snabbåldringsugn
Ugnskåpa Snabbåldringsugn Magasin Förvärmning Glödgningsugn Gasjetkylning Snabbkylning Magasin Pyrometer Bandrulle Skyddshuv Utlopp Inlopp Konvektor-< skiva Vattenkylning Diffusör Ytbehandling Rengöring Trimvalsverk Pyrometer för gastemperatur Fläktmotor Skyddsgas ut Skyddsgas in (H2, HNx)

35 Produktformer Sammansättning Legeringsämnen Tillverknings- process
Produkter Profiler Stång Tråd

36 Produktegenskaper Dimension Form Hållfasthet Svetsbarhet Ytor
Kallformbarhet Pressbarhet Korrosionsmotstånd

37 Förbruknings- material
Produktionsekonomi Tillförd arbetsmängd - mantimmar - lönekostnader Energi Olja Gas El Bundet kapital Processutrustning byggnader, lager Produkter ton Försäljning kr Råvaror Ämnen Förbruknings- material Köpta tjänster

38 Utbyte vid tillverkning
Exempel - Förlust vid ämnesslipning - Glödskal vid ämnesvärmning - Förlust vid betning - Ändklipp i valsverk Exempel - Mekaniska egenskaper - Ytfel, kassation vid syning - Dimensionsfel - Formfel Utbyte = * 100% prima material insatsämnen

39 Processimulering Temperaturer
Stickschema Deformation Form, planhet, profil Program för analys av stång, tråd och profil- valsning FEM-simulering Med FEM kan bl.a. följande studeras vid olika bearbetningsprocesser: Bredning, deformation Form, t.ex. profil, planhet Temperaturfördelning vid bearbetning Spänning och töjning under och efter bearbetning Valskrafter, moment Restspänningar hos produkten Inre och yttre defekter Inflytande av yttre spänningar Materialegenskaper

40 Processtyrning Order, fakturering Produktionsstyrning
Bränsleoptimering Stickschemagenerering Brännarreglering Rullbana