当轧件由轧前的原始厚度 H 经过轧制压缩至轧后厚度h 时, 进入变形区的轧
件厚度逐渐减薄, 根据塑性变形的体积不变条件, 则金属通过变形区内任意横断面
的秒流量必相等, 即:
FHvH=Fxvx=Fhvh=常数 (4-13)
式中 FH、 Fh、 Fx———入口、 出口及变形区内任意横断面的面积;
vH、 vh、 vx———入口、 出 口 及 变 形 区 内 任 意 横 断 面 的 轧 件 的 水 平 运 动
速度。
金属轧制时轧件内金属质点除受自身塑性流动影响外, 还受到旋转轧辊的机械
运动的影响, 即轧制时金属质点的流动速度是上述两种运动速度的合成。 这是轧制
过程金属流动的明显特点之一。
图4-5 轧制与压缩金属流动示意图
(a) 平锤压缩矩形件; (b) 斜锤间压缩楔形件; (c) 平辊轧制
平辊轧制时金属质点相对辊面的流动与平锤压缩, 特别是与楔形锤头间压缩时
金属的流动十分相似 (见图4-5)。 金属塑性流动相对辊面的滑动或滑动趋势是:
金属向入口侧 (厚侧AB 边) 方向流动容易, 而向出口侧 (薄侧CD 边) 流动较困
难。 金属质点向入口侧流动形成后滑区, 而向出口侧流动形成前滑区。 因而, 轧制
时的流动分界面 (中性面或中性线) 偏向出口侧。 于是, 按金属塑性流动相对辊面
第4章 铝及铝合金板带箔材生产技术 287的运动情况, 接触弧面上有后滑区、 中性面和前滑区。 而将前滑区所对应的接触角
定义为中性角, 通常用γ表示。
图4-6 轧制过程速度图示
前滑区 (轧制出口端) 轧件产生相对辊面的向前滑动, 即轧件的前进速度高于
辊面线速度; 反之, 后滑区轧件的速度低于辊面线速度; 只有在中性面上两者的速
度才相等, 见图4-6。 因此, 前滑值 (Sh) 定义为:
Sh=(vh-v0)/v0 (4-14)
式中 vh———轧件流动速度;
v0———轧辊线速度。
根据理论分析可导出, 简单轧制过程的前滑值的计算式为:
Sh=[h+D(1-cosγ)]cosγ/h-1
或
Sh=2sin2γ[(D/h)cosγ-1] (4-15)
当γ角很小时, 可简化成:
Sh=(R/h-1/2)γ2 (4-16)
式中 γ———中性角。
γ≈(α/2)[1-(1/μ)(α/2)] (4-17)
实际上, 轧制时的前滑值一般为2%~10%。 前滑对于带材、 箔材轧制张力的
调整、 连轧时各机架之间速度的匹配和协调均有重要实际意义。
前滑值可以用打有两个小坑点的轧辊轧制后, 通过测量轧件上压痕点的距离进
行计算, 且测量精度较高。 其计算式为:
Sh=(vht-v0t)/v0t=(lh-l0)/l0 (4-18)
288 铝加工技术问答式中 Lh———时间t内轧件上压痕点间的长度;
L0———时间t内轧辊上小坑点间的弧线长。