圓盤剪和滾切式定尺剪的剪切缺陷及如何提高其剪切質量

馬寶獅　柳文

摘要：目前，我國中厚鋼板年總產量約1000萬t，擁有26套左右中厚板軋機，其設備技術改造已基本完成，但剪切過程中依舊使用50年代的斜刀剪，影響剪切效率和質量。圓盤剪和滾切式剪都是近年來剛起步的剪切方式，自然會存有剪切缺陷。對此，本文則以中厚板生產過程中圓盤剪和滾切式定尺剪的剪切缺陷為重點，并探討其提高剪切質量的解決措施，以供參考。

關鍵詞：圓盤剪；滾切式定尺剪；缺陷；措施

剪切機是軋鋼機械中重要輔助設備之一，同時也是切斷金屬材料的一種機械設備。近年來，圓盤剪和滾切式被廣泛應用至中厚板剪切生產中，和傳統上切式斜刃剪切機相比具有剪刃劃傷小、剪切質量好及磨損小等優點，能保證鋼板平直度和斷面整齊光滑，但應用一段時間后則出現剪切后的橫斷面常有斷面中部殘留物和毛刺等現象，本文就通過上述缺陷問題探究其剪切質鞏固措施。

1.圓盤剪的剪切缺陷及解決措施

圓盤剪全稱為圓盤式剪切機，圓盤在剪切時其剪刃等于軋件的運動速度并作連續的圓周運動，從而形成一對無端點的剪切。圓盤剪通常設置在帶材和板材的剪切線上，用來縱向剪切運動的板材或帶材的兩側邊部，從而使剪后的帶鋼邊部精確、整齊、無毛刺。其主要結構參數有剪切速度、外徑，厚度等幾何尺寸，重合量及咬入角等。其缺陷共有以下幾點：1）縱斷面有明顯的接痕且顏色不均；產生這種原因的多為剪切鋼板的溫度超過200℃，從而導致剪后鋼板趨近于顏色或顏色發暗。若在剪切碎邊時發生故障，阻礙剪切正常運行，會急速降低鋼板溫度，導致剪后鋼板顏色和剪切前不同。針對此現象可在剪切前安裝1臺測溫儀，對剪切溫度予以嚴格控制，以此減少斷面顏色不相同情況的出現。2）毛刺、雙眼皮和鋸齒；若該厚度規格鋼板剪切所需的理論計算值大于刀縫的實際值，鋼板的縱斷面上較易出現雙眼皮現象。若小于，則會出現毛刺和鋸齒現象。對此，可合理安裝所更換的剪刃，從而保證剪刃的刀片平面垂直于傳輸軸，以此確保整個圓周的刀縫值在刀片運動時保持一致。

2.滾切式定尺剪的剪切缺陷及解決措施

2.1 鋸齒現象

控制剪切斷面質量的關鍵在于對定尺剪刀鋒中僅有的水平刀鋒進行合理調整及標定。在剪切過程中，高溫厚規格鋼板部分部位常出現嚴重鋸齒現象（具體如圖1所示），導致這種缺陷的大致原因為上下刃間的刀縫值過大，只要對其縫隙進行調整即可恢復正常。

2.2 剪切長度偏差

造成鋼板剪切長度出現偏差的主要原因主要有以下幾點：

1）夾送輥的操作：所剪切鋼板的成品寬度與夾送輥的開口度保持一致，以此使兩側夾送輥夾緊鋼板兩邊的力度是相同的。而在實際生產過程中會因鋼板寬度不符而取消所需的剪切自動定位過程，這就會造成兩個夾送輥只有固定側能夠完全夾緊鋼板，而非固定側只是夾住一部分的現象，從而引起兩側剪切長度出現偏差。

2）定尺剪輸出輥道及立輥的影響；輥道每根輥子平行度之所以會偏差，主要是因為輸出輥道經長時間使用后瓦座連接螺栓松動，立輥不能接收到鋼板。此外，造成剪切切鋼板的不平行和立輥輥身切線及定尺剪相互之間無垂直有關。為了能在輸入輥道行走時保證鋼板能自動靠近立輥，可將斜輥且均向定尺剪替換以往的定尺剪輸出輥道前4根輥子。

2.3 斷口問題

本文所研究滾切式定尺剪是在消化吸收日本IHI滾切式剪切機工藝技術上研制生產的，鋼板厚度為6mm以下，鋼板寬度為1400～2300mm，鋼板定尺長度為4～12m，鋼板切尾長度外100～300mm，剪切力為9000kN，剪刃角為2.5°，剪刃重疊量為0～3mm，剪刃水平間隙為0.5～4mm，鋼板切頭長度為≤500mm，壓緊力為900kN。在剪切鋼板頭部時，該定尺剪斷口平整光滑質量較好，然而在對鋼板尾部進行剪切時，剪切斷口則出現表面粗糙不平整現象，使剪切后鋼板的外觀受到嚴重影響。對此，在擺動輥道支點到下剪刃之間的距離應<6000mm，主要是因為所剪切鋼板多為6000～8000mm定尺，改變后的距離能相應地改善剪切受力狀況。此外還可利用液壓系統驅動下動式結構特點，將其改為隨動式結構，使鋼板不會以懸空狀態，使其在剪切過程中始終處于擺動臺上，提高鋼板剪切斷口質量。

2.4 塌邊現象

當定尺剪的剪刃間隙遠遠大于設計刀縫值時，在整個斷面十分容易出現塌邊現象（具體如圖2所示），針對此缺陷只要對刀縫值調整即可，保證上下刀片平衡和剪切鋼板的斷面光滑整齊。

3.結語

綜上所述，圓盤剪和滾切式定尺剪是當前國家上取代斜刀剪切中厚板軋鋼廠技術改造的新的發展趨勢。可根據實際生產情況探索合理的剪切溫度和剪刃間隙，有效提高改進后剪切斷口質量。由本文研究可知目前圓盤剪和滾切式定尺剪容易產生的缺陷有毛刺、鋸齒、雙眼皮及斷面中部殘留物，應嚴格控制執行操作工藝減少缺陷，合理調整刀鋒值，正確更換刀片和維護測長系統部件，從而更好地維護中厚板的剪切質量。

參考文獻：

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