異步軋製

異步軋製是一種速度不對稱軋製，而速度不對稱的軋製現象是軋製生產有史以來就存在的，無論在型材軋製還是在管材軋製中到處可見。但在薄帶軋製中有意識地將異步作為一種特殊新技術運用，只是20世紀60年代才開始的。60年代末期，維德林(В.Н.Выдрин)發明了稱作“ПВ”(прокатка-волочение的縮寫)的包輥異步軋機，是研究異步軋製技術的開始。70年代以後，日本、中國開始研究拉直異步軋製(日本稱之為IPV軋製)。1979年單機異步連軋技術首先在中國鞍山鋼鐵公司研製成功。80年代初，極薄帶材的異步軋製工藝在中國瀋陽東北工學院研製成功，在普通的四輥冷軋機上軋出了0.005mm的鋼箔帶材，使輥徑與帶厚比達20000以上，突破了常規最小可軋厚度理論。1984年，高精度帶材異步恆延伸軋製新工藝又在中國瀋陽東北工學院研製成功，生產的薄帶縱向厚差在±3.5μm以下。異步軋製技術已開始在帶材的平整軋製和極薄帶材生產中得到應用。 ^[2] 

異步軋製時，上下軋輥的速度差是通過機械傳動方式或電氣傳動方式得到的。由於上下工作輥表面速度不等，在變形區內形成有表面接觸摩擦力反向的區段(即所謂“搓軋區”)，改變了變形區內的壓應力狀態，增加了剪變形。因此，異步軋製與常規軋製相比，可以明顯地降低軋製壓力;增大一個軋程的總變形量，減少軋製道次和中間退火次數;提高軋機的軋薄能力和軋製精度。異步軋製還會造成上下傳動轉矩不等，慢速輥有時會出現負轉矩。根據輥系及穿帶方式不同，異步軋製主要有包輥異步(ПВ)軋製、拉直異步軋製、異步恆延伸軋製和單機異步連軋等4種類型。由於軋製方式的不同，異步軋製雖具有不同的特點及應用範圍，但都適用於板帶生產。

包輥異步軋製時(圖a)在穩定軋製條件下，入口帶材速度等於慢速輥的速度，出口帶材速度等於快速輥的速度。變形區整個由“搓軋區”組成。此時壓下裝置已失去調節厚度的作用，只起調節張力的作用。在穩定條件下，輥速比越大，所需張力差也越大。包輥異步軋製很難滿足大速比條件下對張力差的要求，因而只適用於小延伸量的平整軋製。同時包輥軋製使穿帶麻煩，潤滑困難。拉直異步軋製(圖b)不受速比等於延伸的限制，可實現大變形量軋製，提高軋機的軋薄能力和效率，用於極薄帶材生產。異步恆延伸軋製(圖c)可以保持延伸係數恆定，軋製過程中延伸係數不受軋輥偏心、帶坯厚度波動和變形抗力不均的影響，可生產高精度帶材。單機異步連軋(圖d)的最大的特點是單機多道次連軋，一次總變形量可達78%以上。

異步軋製用於板帶的冷軋複合，可增加材料接觸面的剪切變形，有助於破碎表面氧化膜，促進新鮮金屬表面暴露和產生摩擦熱，提高表面能，有利於減小冷軋時的變形量。

為了減少軋 制道次，實現大壓下量軋製和提高 硬質鋼種及極薄帶的軋製極限，在 原蘇聯已研製成功了異步軋機(PV 軋機)，這種軋機的實用化在日本得 到了發展。PV軋機的 軋製原理是：(1)上、下輥的圓周速 度不同(V₁/V₂≥h₁/h₂)，這一點和 一般四輥軋機不同;(2)在帶鋼出口 側使用張力。

PV軋機是一種差速軋製，其 特點是在變形區內無摩擦峯出現， 因為上、下輥中性點位置不同，所以 使軋製力大大降低。因此，(1)可降 低最小可軋厚度極限;(2)可減少軋 制道次，適用於大壓下量軋製硬質 鋼種和極薄帶材。這種軋機的實用 化，尚待解決的問題是：(1)適當的 潤滑方法;(2)軋輥的耐用性;(3)穿 帶和軋製穩定性等，今後需要進一 步的開發。

另一種異步軋機為拉伸異步軋機。它在日本等國已用於熱軋帶鋼 生產。在這種軋機上軋製帶鋼，可降低軋製力、軋製功率和軋輥磨損，並可改善板形，降低邊部減薄量。

PV軋機是一種差速軋製，其特點是在變形區內無摩擦峯出現， 因為上、下輥中性點位置不同，所以使軋製力大大降低。因此，(1)可降低最小可軋厚度極限;(2)可減少軋 制道次，適用於大壓下量軋製硬質 鋼種和極薄帶材。這種軋機的實用 化，尚待解決的問題是：(1)適當的潤滑方法;(2)軋輥的耐用性;(3)穿帶和軋製穩定性等，今後需要進一 步的開發。

另一種異步軋機為拉伸異步軋機。它在日本等國已用於熱軋帶鋼 生產。在這種軋機上軋製帶鋼，可降低軋製力、軋製功率和軋輥磨損，並可改善板形，降低邊部減薄量。

異步軋製是一個新的軋製工藝，有許多優點。採用異步軋製可以大大地降低軋製力，所以設備重量輕，能耗低，軋機變形小，產品精度高；減少了軋輥的磨損和中間退火，降低了生產費用；軋製道次少，生產率高；軋機可軋厚度大。異步軋製不但適用於冷軋板帶，並且可以用於熱軋板等，是一項很有發展前途的生產工藝。異步軋製的不足主要是容易引起軋機震顫。