平輥軋制是採用無孔型平直軋輥進行金屬塑性成型的軋制工藝，屬於冶金學軋制工藝分類體系中的基礎加工方法。該工藝通過圓柱形軋輥實現金屬的縱向延伸變形，在板帶鋼、型材等有色金屬加工領域具有廣泛套用。其核心技術特徵體現在軋制壓力數學模型構建與寬展機理研究，趙志業、陳家民等學者提出的計算公式為設備設計提供理論支持。
基本介紹
- 英文譯名：cylindrical roll rolling
- 提出者：趙志業（1980年）
- 分類代碼：09.02.011
- 套用領域：板帶鋼軋制
- 所屬學科：冶金學
- 定義出處：《冶金學名詞》第二版
定義與分類,工藝特性,力學分析,套用領域,
定義與分類
平輥軋制在冶金學術語體系中定義為"採用圓柱形軋輥實施金屬變形的塑性加工工藝"，與型輥軋制構成軋制工藝的兩種基本分類方式。該工藝主要特徵表現為：
- 軋輥形狀為平直圓柱體表面
- 金屬流動狀態包含自由寬展與限制寬展兩種機理
- 工藝優勢體現在減少換輥次數與提升生產效率
工藝特性
在實施過程中需滿足特定工藝條件：
- 咬入條件決定軋制初始階段的金屬流動穩定性
- 軋件寬展量直接影響產品尺寸精度
- 軋輥彈性變形形成工藝特有的"平輥型"特徵
根據2022年《冶金學名詞》分類標準，該工藝在加工體系中的定位層級為：
- 塑性加工（09.02.001）
- 軋制（09.02.009）
- 平軋（09.02.010）
- 平輥軋制（09.02.011）
力學分析
1980年趙志業建立了基於接觸弧長、材料變形抗力和摩擦係數的軋制壓力數學模型，通過實驗驗證得出適用於工程計算的公式表達式。2022年陳家民提出改進方法：
- 採用精確塑性條件代替傳統近似算法
- 引入平面壓縮過程等效模型
- 開發軋制力計算曲線與彈性壓扁圖解分析法
關鍵參數計算模型包含：
- 接觸弧長與軋輥直徑的幾何關係
- 材料應變硬化係數的時效性修正
- 摩擦邊界條件的區域劃分準則
套用領域
主要套用於以下場景：
- 板帶鋼軋制中的粗軋與精軋工序
- 有色金屬連續軋制生產線
- 型材軋制的基礎變形階段
該工藝與冷軋（cold rolling）、熱軋（hot rolling）、連軋（tandem rolling）等其他軋制技術形成互補，在連軋機組中承擔初成型功能。截至2025年，相關壓力計算公式已嵌入冶金行業90%以上的軋制力預測系統。
