軋鋼工(中級)職業(yè)技能考試題庫及答案一、選擇題1.金屬在熱加工時，其塑性（），變形抗力（）。A.降低；增大B.提高；降低C.提高；增大答案：B解析：熱加工時，金屬原子活動能力增強，位錯運動更容易，使得金屬的塑性提高。同時，變形過程中加工硬化與動態(tài)軟化同時進行，且動態(tài)軟化占主導，所以變形抗力降低。2.軋件的寬展與軋輥直徑（）。A.成正比B.成反比C.無關答案：A解析：軋輥直徑越大，軋件與軋輥的接觸弧長度增加，金屬在橫向流動的可能性增大，寬展也就越大，所以軋件的寬展與軋輥直徑成正比。3.軋制壓力是軋件變形時，軋輥對軋件的正壓力的（）。A.垂直分力B.水平分力C.合力答案：C解析：軋制壓力是軋輥與軋件接觸面上正壓力和摩擦力的合力，它反映了軋件變形時所受到的總的作用力。4.軋制過程中，軋件的前滑值（）。A.大于零B.小于零C.等于零答案：A解析：前滑是指軋件出口速度大于軋輥在該處的線速度的現(xiàn)象，所以前滑值大于零。5.金屬材料的屈服強度是指（）。A.材料開始產(chǎn)生塑性變形時的應力B.材料所能承受的最大應力C.材料斷裂時的應力答案：A解析：屈服強度是材料開始產(chǎn)生明顯塑性變形時的應力，當應力超過屈服強度后，材料將發(fā)生不可恢復的塑性變形。二、判斷題1.軋件的延伸率與軋制道次無關。（×）解析：軋制道次不同，軋件的變形程度不同。隨著軋制道次增加，軋件總的變形量增大，延伸率也會發(fā)生變化，所以軋件的延伸率與軋制道次有關。2.提高軋制速度可以提高軋機的產(chǎn)量。（√）解析：在其他條件不變的情況下，提高軋制速度意味著單位時間內(nèi)通過軋機的軋件長度增加，從而可以提高軋機的產(chǎn)量。3.軋輥的硬度越高，耐磨性越好，所以軋輥硬度越高越好。（×）解析：雖然軋輥硬度越高耐磨性越好，但硬度過高會使軋輥的韌性降低，容易出現(xiàn)裂紋甚至斷裂等問題，需要綜合考慮硬度和韌性等因素來選擇合適的軋輥硬度。4.金屬的塑性變形主要是通過位錯運動來實現(xiàn)的。（√）解析：位錯是晶體中原子排列的一種缺陷，在外界應力作用下，位錯的運動導致晶體產(chǎn)生塑性變形，所以金屬的塑性變形主要是通過位錯運動來實現(xiàn)的。5.軋制溫度越高，金屬的塑性越好，因此軋制時溫度越高越有利。（×）解析：雖然一般情況下軋制溫度越高金屬塑性越好，但溫度過高會導致金屬氧化加劇、晶粒粗大等問題，影響軋件的質(zhì)量，所以要選擇合適的軋制溫度范圍。三、簡答題1.簡述軋制過程中寬展的分類及影響因素。答：寬展可分為自由寬展、限制寬展和強迫寬展。自由寬展是指在軋制過程中，金屬在橫向自由流動而產(chǎn)生的寬展。限制寬展是由于軋輥對金屬橫向流動的限制作用而產(chǎn)生的寬展，其值小于自由寬展。強迫寬展是在孔型中軋制時，由于孔型側壁的作用，迫使金屬向?qū)挾确较蛄鲃佣a(chǎn)生的寬展。影響寬展的因素主要有：（1）軋輥直徑：軋輥直徑越大，接觸弧長度增加，寬展越大。（2）軋件寬度：隨著軋件寬度的增加，寬展先增大后減小。（3）壓下量：壓下量越大，金屬橫向流動的趨勢越大，寬展越大。（4）軋制溫度：溫度升高，金屬的塑性提高，寬展增大。（5）摩擦系數(shù)：摩擦系數(shù)增大，寬展增大。2.說明前滑和后滑的概念，并分析影響前滑的因素。答：前滑是指軋件出口速度大于軋輥在該處的線速度的現(xiàn)象，用前滑值來表示前滑的大小。后滑是指軋件入口速度小于軋輥在該處的線速度的現(xiàn)象。影響前滑的因素主要有：（1）壓下率：壓下率增加，前滑值增大。因為壓下率增大，變形區(qū)長度增加，金屬的縱向流動趨勢增強，導致前滑增大。（2）軋輥直徑：軋輥直徑增大，前滑值增大。軋輥直徑增大，接觸弧長度增加，金屬在變形區(qū)內(nèi)的流動特性改變，使前滑增大。（3）摩擦系數(shù)：摩擦系數(shù)增大，前滑值增大。摩擦系數(shù)增大，金屬與軋輥之間的摩擦力增大，促進金屬的縱向流動，從而使前滑增大。（4）軋制速度：軋制速度增加，摩擦系數(shù)減小，前滑值減小。但當軋制速度達到一定值后，由于變形熱的影響，摩擦系數(shù)又會增大，前滑值可能會有所增加。3.分析軋制壓力的影響因素。答：軋制壓力的影響因素主要有以下幾個方面：（1）軋件的材質(zhì)：不同材質(zhì)的軋件，其屈服強度等力學性能不同。屈服強度高的軋件，軋制時所需的軋制壓力大。例如，合金鋼的屈服強度一般比碳素鋼高，軋制合金鋼時的軋制壓力就會比軋制碳素鋼時大。（2）壓下量：壓下量越大，軋件的變形程度越大，金屬內(nèi)部的應力和變形抗力增加，軋制壓力也就越大。（3）軋輥直徑：軋輥直徑增大，接觸弧長度增加，變形區(qū)增大，軋制壓力增大。（4）軋制溫度：軋制溫度升高，金屬的塑性提高，變形抗力降低，軋制壓力減小。但溫度過高會導致金屬氧化等問題，需要控制在合適的范圍內(nèi)。（5）摩擦系數(shù)：摩擦系數(shù)增大，金屬與軋輥之間的摩擦力增大，軋制壓力增大。摩擦系數(shù)與軋輥表面狀態(tài)、軋制潤滑劑等因素有關。（6）軋件寬度：在其他條件相同的情況下，軋件寬度增加，軋制壓力增大。因為寬度增加，變形區(qū)的面積增大，總的作用力也就增大。四、計算題1.已知軋件的原始厚度$H=30mm$，寬度$B=100mm$，軋制后厚度$h=10mm$，寬度$b=102mm$，求軋件的延伸系數(shù)和寬展率。解：（1）首先計算軋件的體積，根據(jù)體積不變定律，軋制前后體積相等。軋制前體積$V_1=H\timesB\timesL_1$（$L_1$為軋制前長度）軋制后體積$V_2=h\timesb\timesL_2$（$L_2$為軋制后長度）因為$V_1=V_2$，所以$H\timesB\timesL_1=h\timesb\timesL_2$延伸系數(shù)$\mu=\frac{L_2}{L_1}=\frac{H\timesB}{h\timesb}$將$H=30mm$，$B=100mm$，$h=10mm$，$b=102mm$代入上式可得：$\mu=\frac{30\times100}{10\times102}=\frac{3000}{1020}\approx2.94$（2）寬展率$\DeltaB\%=\frac{b-B}{B}\times100\%$將$B=100mm$，$b=102mm$代入可得：$\DeltaB\%=\frac{102-100}{100}\times100\%=2\%$答：軋件的延伸系數(shù)約為$2.94$，寬展率為$2\%$。2.某軋機的軋輥直徑$D=600mm$，壓下量$\Deltah=20mm$，求接觸弧長度$l$。解：接觸弧長度的計算公式為$l=\sqrt{R\Deltah}$（其中$R$為軋輥半徑）已知軋輥直徑$D=600mm$，則軋輥半徑$R=\frac{D}{2}=\frac{600}{2}=300mm=0.3m$，壓下量$\Deltah=20mm=0.02m$將$R=0.3m$，$\Deltah=0.02m$代入公式可得：$l=\sqrt{0.3\times0.02}=\sqrt{0.006}\approx0.077m=77mm$答：接觸弧長度約為$77mm$。五、論述題1.論述如何提高軋機的產(chǎn)量。答：提高軋機的產(chǎn)量是軋鋼生產(chǎn)中的重要目標，可從以下幾個方面入手：（1）提高軋制速度-優(yōu)化軋機的傳動系統(tǒng)，采用先進的電機和調(diào)速裝置，確保軋機能夠穩(wěn)定地運行在較高的速度下。例如，采用交流變頻調(diào)速技術，可以精確地控制軋機的速度，提高調(diào)速范圍和調(diào)速精度。-改善軋件的咬入條件，采用合適的軋輥表面處理技術和軋制工藝，使軋件能夠順利地咬入軋輥，為提高軋制速度創(chuàng)造條件。如對軋輥表面進行特殊的刻痕處理，增加軋輥與軋件之間的摩擦力，有利于咬入。-加強設備的維護和保養(yǎng)，確保軋機的各個部件處于良好的工作狀態(tài)，減少因設備故障而導致的停機時間，從而保證軋制速度的穩(wěn)定。（2）合理安排軋制道次-進行精確的軋制工藝設計，根據(jù)軋件的材質(zhì)、規(guī)格和質(zhì)量要求，確定最佳的軋制道次。通過計算機模擬和實驗研究，優(yōu)化軋制道次的分配，在保證軋件質(zhì)量的前提下，盡量減少軋制道次，提高生產(chǎn)效率。-采用多道次連軋工藝，實現(xiàn)軋件的連續(xù)軋制。多道次連軋可以減少軋件在各機架之間的傳遞時間，提高軋機的生產(chǎn)節(jié)奏，從而提高產(chǎn)量。（3）提高軋機的作業(yè)率-加強生產(chǎn)組織管理，合理安排生產(chǎn)計劃，減少設備的閑置時間。優(yōu)化生產(chǎn)流程，使原料供應、軋制生產(chǎn)和成品運輸?shù)拳h(huán)節(jié)緊密銜接，提高整個生產(chǎn)系統(tǒng)的運行效率。-縮短換輥時間，采用快速換輥裝置和先進的換輥工藝，減少換輥所需的時間。例如，采用自動換輥系統(tǒng)，可以在短時間內(nèi)完成軋輥的更換，提高軋機的作業(yè)率。-提高設備的可靠性，采用優(yōu)質(zhì)的設備和零部件，加強設備的日常維護和巡檢，及時發(fā)現(xiàn)和處理設備隱患，減少設備故障的發(fā)生，保證軋機的連續(xù)穩(wěn)定運行。（4）提高軋件的質(zhì)量穩(wěn)定性-加強對原料的質(zhì)量控制，確保原料的化學成分、物理性能等符合軋制要求。對原料進行嚴格的檢驗和篩選，避免因原料質(zhì)量問題而導致的軋制廢品和生產(chǎn)中斷。-優(yōu)化軋制工藝參數(shù)，如軋制溫度、軋制壓力、軋制速度等，保證軋件的質(zhì)量穩(wěn)定。通過自動化控制系統(tǒng)，實時監(jiān)測和調(diào)整軋制工藝參數(shù)，使軋件的尺寸精度、表面質(zhì)量等符合標準要求。-建立完善的質(zhì)量檢測體系，對軋件進行在線檢測和離線檢測，及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題并采取相應的措施進行調(diào)整。如采用激光測厚儀、超聲波探傷儀等先進的檢測設備，對軋件的厚度、內(nèi)部缺陷等進行檢測。2.論述軋輥磨損的原因及減少軋輥磨損的措施。答：軋輥磨損是軋鋼生產(chǎn)中常見的問題，它會影響軋件的質(zhì)量和軋機的生產(chǎn)效率。（1）軋輥磨損的原因-機械磨損：在軋制過程中，軋輥與軋件之間存在相對滑動和摩擦，軋件表面的硬質(zhì)點和氧化鐵皮等會對軋輥表面產(chǎn)生切削和刮擦作用，導致軋輥表面材料的逐漸流失。此外，軋輥在軋制力的作用下，還會發(fā)生彈性變形和塑性變形，進一步加劇機械磨損。-熱磨損：軋制過程中會產(chǎn)生大量的熱量，使軋輥表面溫度升高。溫度的變化會導致軋輥表面的熱應力和熱疲勞，使軋輥表面產(chǎn)生裂紋和剝落。同時，高溫還會使軋輥表面的硬度降低，耐磨性下降，加速軋輥的磨損。-化學磨損：軋輥在軋制過程中會與軋件表面的化學物質(zhì)和軋制環(huán)境中的介質(zhì)發(fā)生化學反應，導致軋輥表面的腐蝕和氧化。例如，在軋制含硫量較高的鋼種時，硫會與軋輥表面的金屬發(fā)生反應，形成硫化物，降低軋輥的耐磨性。（2）減少軋輥磨損的措施-合理選擇軋輥材質(zhì)：根據(jù)軋制工藝和軋件的要求，選擇具有良好耐磨性、耐熱性和抗腐蝕性的軋輥材質(zhì)。例如，對于軋制高強度合金鋼的軋機，可以選擇高鉻鑄鐵軋輥或硬質(zhì)合金軋輥，這些軋輥具有較高的硬度和耐磨性。-優(yōu)化軋制工藝：-控制軋制溫度，采用合適的冷卻方式和冷卻強度，使軋輥表面溫度保持在合理的范圍內(nèi)，減少熱磨損。例如，采用噴霧冷卻技術，能夠有效地降低軋輥表面溫度。-調(diào)整軋制壓力和軋制速度，避免過大的軋制力和過高的軋制速度對軋輥造成過度磨損。通過優(yōu)化軋制工藝參數(shù)，使軋輥與軋件之間的接觸應力分布更加均勻。-加強軋輥的表面處理：-對軋輥表面進行淬火、滲碳、鍍硬鉻等處理，提高軋輥表面的硬度和耐磨性。例如，鍍硬鉻可以在軋輥表面形成一層堅硬的鉻層，有效地抵抗磨損和腐蝕。