5. 前滑和后滑

1)前滑

在轧制过程中, 轧件的出口速度高于该处轧辊圆周速度的现象称为前滑。前滑值用轧辊出口断面上轧件与轧辊速度的相对差值来表示, 见式(2-5)。实际上, 轧制时的前滑值一般为2%~10%。

2)后滑

与前滑相对应, 后滑是指轧件后入口速度小于入口断面上轧辊水平速度的现象。同样, 后滑值用入口断面上的轧辊水平分速度与轧件入口速度差的相对值来表示。

如图2-2所示, 在轧制过程中, 由于金属的流动, 在变形区中形成了后滑区与前滑区。

6. 中性角

前滑区和后滑区, 两者的分界面称为中性面。而所谓的中性角, 就是指前滑区接触弧所对应的圆心角。通常用γ来表示。

2.2 铝箔轧制过程的影响因素

轧制过程中, 金属的变形受许多因素的影响。这些因素在实际的轧制生产过程中, 经常表现为不同的形式, 而且经常发生各种各样的变化。因此, 这些因素对轧制过程的影响十分复杂, 在分析问题的过程中, 必须想办法将这些影响条件归纳成单一的因素, 逐个进行分析。只有这样, 才能将各种影响因素的实质研究清楚。

轧制过程的影响因素, 共分为两类: 一类是轧制的金属本身的各类因素, 包括金属的化学成分、 组织结构、 力学性能等; 另一类, 则是外在因素, 如外摩擦、 工艺润滑油、 轧辊的尺寸及形状、 轧制力、 张力、 外端等。

第一类金属本身的影响因素, 主要取决于轧制用金属材料本身, 涉及合金成分、 材料的内部组织结构等, 其影响的机理涉及金属塑性加工原理及金属学等方面的许多内容, 影响因素繁多而复杂, 这部分内容, 本书不做详细阐述。

下面, 对外在因素对轧制过程的影响进行简单的介绍。

2.2.1 铝箔轧制过程中摩擦条件的影响

影响摩擦条件的因素很多, 包括轧制材料、 工作辊、 支承辊的表面状态、 工艺润滑油的黏度及配比等。

轧制过程中的摩擦系数, 对轧制过程的变形抗力有很大的影响, 随着摩擦系数的增大, 材料的变形抗力增大。其关系如图2-3所示。

由图2-3可见, 随着摩擦系数的增大, 单位压力增加, 使得轧制过程的轧制压力增大。这是因为摩擦系数增大后, 使摩擦力增大, 在变形区内所形成的三向压应力状态增强, 金属流动的阻力增大。所以, 使得金属的变形抗力增大。

2.2.2 铝箔轧制过程中轧辊尺寸的影响

轧辊的尺寸包括轧辊的辊径及长度, 其中辊径对轧制过程影响较大。

在压下量相同的情况下, 轧辊辊径的变化, 相当于咬入角的变化。根据压力加工原理, 轧辊辊径的减小, 使咬入角增加, 同时, 还使滑移路程缩短而减少了摩擦阻力的影响, 从而降低了实际变形的抗力, 有利于金属的纵向流动。由此说明, 在一定的轧制条件下, 辊径的减小有利于金属的变形。

另外, 轧辊的直径对变形抗力也有显著的影响, 这是由于随着直径的增加, 接触表面增大, 使摩擦阻力增加, 而造成难变形区增加, 引起金属变形困难而压力升高。它充分反映了尺寸因素的影响。